Сын Ра, Любящий своего отца, Птолемей Iv

Глава 34. Машина прогресса

… Непременное условие …

Уголь – это очень важный ингредиент пороха, а ещё ценнейший вид топлива. В тот конкретный момент, когда человечество только-только начало своё стремительное развитие, создание мощной чёрной и цветной металлургии в отсутствие угля было совершенно невозможно.

В те времена древесный уголь был доминирующим видом топлива. По понятным причинам:

Во-первых, очень низкое содержание серы, что было критически важно, ведь сера влияла на качество выплавляемого металла самым губительным образом.

Если примесей серы в металле слишком много, то он становится слишком ломким при высоких температурах – явление, обозванное «красноломкостью».

Кроме того, и в каменном угле, и в металлургическом коксе содержались значительные примеси фосфора, также влиявшего самым губительным образом на выплавляемый металл.

Во-вторых, древесный уголь отличается высокой пористостью, что сильно облегчает возгонку удаляемых газов в топках. Это также критически важно, ведь это влияет на процесс плавки в домнах.

В-третьих, древесный уголь практически бездымен, а содержание энергии в древесном угле примерно на половину больше, чем в высушенной древесине.

В-четвёртых, после сжигания от древесного угля остаются едва ли десятые доли процента золы, в то время как зольность того же металлургического кокса составляет от десяти до двенадцати процентов.

То есть, зольность кокса выше зольности древесного угля, если округлять, примерно в 100 раз. Как вы понимаете, и это критически важно, ведь зола – это балласт, который необходимо обратить в плавкий шлак.

Для этого, в свою очередь, необходимо добавлять больше флюсов, в основном, доломиты и известняки, а значит, расходовать больше тепла на плавление шлака.

В то же самое время, каменный уголь и металлургический кокс отличался:

Во-первых, слишком высоким содержанием серы и фосфора, как уже ранее упоминалось. Во-вторых, слишком высокой зольностью на фоне древесного угля. В-третьих, значительно большей теплотой сгорания.

Ну, а среди его положительных качеств:

Во-первых, гораздо лучшее сопротивление сжатию по сравнению с древесным углём, позволяющее значительно увеличить высоту домны.

Для сравнения – достижимая высота домны при применении древесного угля равняется примерно 8 метрам, а объём такой домны, как правило, не превышает 17 кубических метров.

Правда, в данном случае речь идёт уже о гораздо более продвинутых конструкциях домны, нежели тех, что имели хождение в моё время. Высота в примерно 8 метров и внутренний объём в менее чем 17 кубических метров – это уже уровень начала индустриальной революции из моей прошлой жизни.

Чтобы читатель понимал – это всего за три века до того момента, когда я родился, скажем так, в «первый раз». Что касается моего «второго рождения», то до подобного уровня человечеству идти ещё примерно 2 000 лет. Звучит весело, не так ли?

В любом случае, достижимая высота домны при применении металлургического кокса – чуть меньше 25 метров, а объём – приблизительно 300 кубических метров. То есть, высота примерно в 3 раза больше, а объём больше примерно в 18 раз. И да, это уровень развития за чуть более чем век до моего рождения.

Правда, столь внушительный разрыв в объёме достигается больше за счёт кардинального улучшения самой конструкции домны, нежели за счёт применения кокса вместо древесного угля, но разница в высоте домны всё ещё очевидна и является мощнейшим положительным качеством кокса. Без кокса подобная высота просто невозможна – опять же, из-за значительно меньшего сопротивления сжатию у древесного угля.

Во-вторых, отсутствие зависимости от древесных ресурсов местности. Казалось бы, пустяк, но нет. Для начала, небольшой урок географии – территория Панэллинского союза не отличается значительной лесистостью.

В частности, особой лесистостью она не отличается и в долинах крупнейших речных артерий союза – Тигра, Евфрата и Нила, не говоря уже о более пустынных территориях, которые, к слову, занимают подавляющую часть территории союза.

Тем временем, для производства 1 килограмма стекла нужно 2 тонны древесины (нет, это не шутка), для выплавки 1 килограмма металла – 40 килограмм древесины, для выпаривания 1 килограмма соли – также 40 килограмм древесины.

И да, это ещё речь идёт про наиболее эффективное употребление древесины в рамках технологического процесса, ведь в случае выплавки, например, речь идёт про предельно низкие оценки – 8 килограммов древесного угля на 1 килограмм металла и 5 килограммов древесины на 1 килограмм древесного угля.

И нет, это не шутка. Выше речь шла про очень продвинутые домны и, внезапно, чугун. И да, в 219 году до нашей эры выплавить чугун было технологически невозможно.

Самый первый чугун в мире появится только спустя около 300 лет, причём не в Европе, а в Китае, далёкой заморской стране, что за Индией. В Европе же – ещё примерно 1 500 лет.

И да, не задавайтесь вопросом, откуда такой разрыв во времени, просто смиритесь – причины этого заключаются в теме столь широкой, что она достойна была бы пары книг даже для более-менее краткого объяснения.

В любом случае, в 219 году до нашей эры были только сыродутные горны, в которых можно было выплавить только кричное железо, а это, на минуточку, полное днище в сравнении с чугуном.

Сыродутные горны, которым даже до каталонских горнов из Средневековья как пешком до звёзд. Притом, что каталонские горны были высотой менее 1,5 метров и объёмом менее 1 кубического метра, а затраты древесного угля у них были почти в три раза больше, чем у доменной печи XVIII века при значительно меньшей эффективности выплавки.

И да, первая доменная печь в мире появилась на свет только в 221 году, а первая чугунная чушка – только в 220 году до нашей эры. Тем не менее, мы всё же обсуждаем применение кокса, в то время как производство чугуна во всём мире не превышает значения в 1 тонну.