Your Name - Трудно жить в России без нагана (СИ 7.01.2012)
Нет ни близких месторождений, ни избытка рабочей силы. Слабо даже открытый карьер устроить… Зато — под боком Байкал. Против устьев всех крупных рек и в глубоко вдающихся в сушу заливах донные отложения тут темные, почти черные. Окисленные осадки имеют бурые тона. Донные отложения на больших глубинах, вдали от берегов, имеют серый, серо-голубой и зеленоватый цвета. Концентрация валового железа, фосфора, марганца в разных местах, естественно колеблется. В зонах окисления железо и марганец в основном представлены высшими окислами, что придает илу коричневатую, бурую или черную окраски. Примесь железа там не менее 3–7 %, фосфора 0,1–0,4 %, марганца 0,125-0,5 %. Местами содержание железа достигает 20–25 %, а марганца 7-10 %. Для восстановительной зоны байкальских илов характерны закисные соединения этих элеменов. Они окрашивают ил в черный, синеватый и зеленоватый цвета.
Железо, фосфор, марганец образуют местные скопления. В минералогическом смысле они слагаются гидротроилитом, пиритом и вивианитом. Таково практически целиком дно озера Байкал. Железистые корки, обогащенные примесью марганца, там почти повсеместно. При этом они везде расположены в основном на поверхности донных отложений, несмотря на то, что накопление осадка идет непрерывно. Такая же картина наблюдается и в океанах, где тоже обнаружены гигантские скопления железомарганцевых конкреций на поверхности донных отложений. Природа этого явления пока не имеет однозначного объяснения. Только узкая полоса вдоль берегов представлена осадками с минимальным количеством тяжелых элементов. Железа там меньше 3 %, фосфора меньше 0,05 %, марганца меньше 0,05 %. Зато там полно органики, смываемой и уносимой ветром. Понимаете, что это означает? Вот именно! Опускаем на дно шланг фекального насоса и спокойно качаем, гм, грязюку. Воду с готовой минеральной взвесью. Уже растертой, до пылевидности… Можно обычную глину баламутить с водой и таким манером гонять по трубам. У себя, в пещерах, мы так и поступили. Была охота эти ямы вручную от наносов чистить? Чмок-чмок-чмок насосиком и… почти готово.
Дело в том, что обыкновенный горячий генераторный газ (25–30 % окиси углерода и 10–15 % водорода), при пропускании через указанный сухой ил, восстанавливает любые содержащиеся в нем окислы железа до состояния чистого металла. В одну стадию. Без всяких домен и мартенов. С обильным выделением тепла. От этого тепла остальная минеральная масса нагревается до 700–800 градусов и обжигается до состояния цементного клинкера. Если сочетать обжиг с измельчением — получается смесь цемента с железной пылью.
Шаманка по-своему права. Это не высокое искусство металлургии, а непотребное извращение. Металл добывают из презренной грязи. Благословенный огонь, вместо тепла и света, в железной бочке, превращает мокрую древесную щепу в смертельно ядовитый газ. Газ вырывается из трубы и грохочет в соседней бочке гранитной байкальской галькой (обжиг в фонтанирующем слое, одновременно с помолом), растирающей ил в мельчайшую пыль. Пыль, вздымаемая потоком газа, закручивается вокруг оси, в грубом подобии циклона. Тяжелая — оседает в циклоне и выводится наружу, легкая — летит дальше. Магнит тянет железо из струйки тяжелой фракции, отделяя его от минеральной взвеси. Цемент осаждает коронный разряд, на провешенной вдоль трубы проволоке. От грохота пляшущей в струях горячего газа гальки агрегат гудит басом. Как иначе ещё прикажете создавать вибрацию? Как заставить цементную пыль серыми струйками стекать по витым стенкам в приемник бункера? Нет же ничего! Ни моторов, ни вообще, каких-то готовых приспособлений. "Горно-обогатительный, железо-цементный комбинат имени Плюшкина" у нас тут, вот… С кончика лотка из магнезита, нагретого до белого каления в пламени газовой горелки (в него отводится пыльца пирофорного железа), мерно срываются в чан с сырым салом капли "готового продукта". Железная дробь. Кап-кап-кап…
Недостаточно ясно выражаюсь? Хе… Трудно описать словами то, что нужно разглядывать на чертеже. Ладно, разжую по кусочкам. Но, заранее извиняюсь за многословие. Техника любит внимание к деталям…
Установка для переработки глины на цемент + железо + тяжелый остаток, по виду и габаритам — две печки "буржуйки", из железных бочек. Генератор сложен из трех бочек, поставленных вертикально, одна на другую. Именно сложен. Всё разборное, рассчитанное, чтобы вес выдержала канатная переправа, а любой узел легко мог поднимать один человек. Мельница-реактор повыше, она увенчана трубой-электрофильтром. Полный комплект оборудования весит килограммов двести. А рассчитан на монтаж силами трех человек в течение часа. Ещё час-два нужен на добычу топлива (всё что горит) и сырья (ил, глинистый грунт). За одно утро, с помощью известной матери, встает с нуля "цементно-металлургический завод полного цикла".
На изготовление первого, "пилотного", никем не виданного агрегата, осенью, потратили целых трое суток. Данный, "экспедиционный вариант" — уже четвертый. Специальный "морского исполнения". То есть, годный для установки, как на палубе "Матраса", так и на суше. Увы, идею "запустить вашу сраную домну" на деревянной палубе лихтера, боцман зарубил моментально. Едва отплыли. Типа, "своей властью сокрушу и утоплю"… Может быть, он и прав. Хотя, мысль качать богатый окислами металлов ил со дна подходящих затонов его возражений не вызвала. Отчего бы и нет? Несколько тонн жидкой грязи, в том или другом месте (наугад ищем, почти наугад) принять на борт, "Матрас" в состоянии. При условии полного восстановления внешнего вида трюма (белой краской выкрашенного!) по возвращении. Но, плавить свой металл извольте на берегу. Вот, если бы, надо было пушечные ядра, перед боем, калить… Тогда — сколько угодно. Издевается… Чугунные пушки — самое первое, что потребовали вояки после успешных опытов по производству железа из "подножного дерьма". И доселе, к этой бредовой мысли, упорно сводят почти любой разговор. Поклонники "паро-панка", понимаете ли… Хрен им, а не пушки! Спятили, со своей пиратской романтикой. Нормальную "казнозарядку", из плохого чугуна, не сделать, а хорошую стальную отливку, под пушку, надо, сначала, как следует проковать. Непосильный труд. Пока. Неуемный Кротов предлагал попробовать ковку взрывом… На фиг! Представляете себе, как надо бабахнуть, для проковки стального стержня диаметром 20 сантиметров? Минометом обойдутся. Пардон, отвлекся (задолбали, я технолог, а не волшебник!). О чем мы? А, о технике.
Собственно "буржуйка" — чистый обратный газогенератор, надстроенный двумя бочками без дна. Так удобно для пропихивания органической массы в зону горения. Столб и компрессию создает, и своим весом в огонь лезет. Главное, совать длинные палки в загрузку строго вертикально да не жалеть мелкой шелухи на подсыпку с боков. Горит, в дьявольском агрегате, абсолютно всё, включая сырые кости. Выход газа — снизу.
Правильнее сказать — внизу сбоку, так как самый низ — это выдавленное ударами кувалды наружу дно бывшей бочки с герметичным (замазанным глиной) лючком для удаления золы. Посередине в бочку вварен, острием вниз, открытый усеченный конус с решеткой, где, собственно и горит газифицируемая органика. В широкой части этой воронки, аккурат над нею, по окружности, заклепаны несколько патрубков для сжатого воздуха. Через массивную толщу вертикальной забойки дутью не пробиться, зато в сторону сходящейся воронки — вполне. Наддув, это называется. Масса горит жарко, воздуха много, несгоревшая зола сыплется на дно (удобрение), а полученный газ, под давлением, через боковое отверстие, поступает в бочку-реактор.
В соседней бочке коническое дно заполнено мелкой гранитной галькой (там не всякая галька годится, только самая крепкая). Врывающийся снизу газ гальку непрерывно ворошит, подбрасывая фонтаном вверх. Гальке, естественно, деваться некуда и голыши скачут, стукая друг о друга, как и тысячи лет до того, но на байкальском пляже. Если в эту грохочущую массу добавлять любую постороннюю субстанцию — разотрет в пыль. Крепки камни на пляжах Байкала. Никакой бетон береговых укреплений их натиска не выдерживает. Глина, или байкальский донный ил, непрерывным потоком валится в это стучащее пекло. Хочешь — лопатой в загрузочный бункер кидай. Хочешь, качай густую вязкую черную жижу фекальным насосом прямо со дна. Вода? Она идет процессу на пользу — снижает температуру зоны реакции на пару-тройку сотен градусов.
Что ждет глиняную массу, с примесью известняка, среди пляшущих в горячих струях генераторного газа голышей? Она мгновенно сохнет, растертая тонким слоем по их раскаленной поверхности. Осыпается тонкой пылью. Реагирует, с угарным газом и водородом. Увлекается потоком, закручивается в циклоне и, оставив в уловителе, тяжелую фракцию, воспаряет к небу по жестяной трубе. Пыль… Кто её там удержит?
Есть такая сила! По оси многометровой трубы (те ж самые составленные вертикально бывшие бочки без дна) провешен высоковольтный электрод. Кусок колючей проволоки. Если кто не знал, часто именно "колючку" в России, в качестве коронирующих электродов, в электрофильтрах и применяют. Дешево! Разряд четко выметает цементную пыль из потока к стенкам. По наваренному внутри спиральному желобку, от вибрации пляшущих голышей, сила тяжести гонит цемент на выход — в приемник стройматериалов. Только успевай подставлять ведра. Цемент штука расходная. Мало цемента в хозяйстве не бывает. Знай проверяй состав шихты на пропорцию "глина-песок-известняк". Идеальное отношение, для портландцемента — это 20–25 % оксида кремния (песок), 5–7 % оксида алюминия (корунд, белая глина) и 62–68 % оксида кальция (негашеная известь) плюс разные примеси. Все эти минералы, хоть по отдельности, хоть в составе клинкера — легкие. Сначала их газом в трубу уносит. После — коронным разрядом "к стенкам прислоняет"…
