Если надо, то будет попаданец с высшим горным, если нет, то будем обходиться местным. Автор не указал в ТЗ способности героев, но затребовал более сотни харалужных мечей, не считая остальной брони. Наша задача, полагаю, показать возможные пути их изготовления. Вряд ли автор будет расписывать детали, так что наша задача - принципиальное описание процессов и механизмов, достаточное для упоминания в книге, плюс некоторые детали, которые можно использовать для оживления текста. Боюсь, КЕС лично руду плавить не станет а то я бы поучаствовал в процессе :). А вообще вопросом чего умеют герои а чего нет, я не заморачиваюсь. Если авторам потребуется создание атомной бомбы усилиями слесаря третьего разряда, то пусть так и ставят задачу. А пока звучит "надо атомную бомбу", то я предполагаю, что ее делать будет ученый-ядерщик. То же самое с металлом. А где он его возьмет... До Мишки было еще 4 засланца, я думаю КЕС выкрутится . Он прямо сказал, что пока не знает кем будет его герой, ну так и я не заморачиваюсь. Кстати, у Гуревича была фраза: "В Златоусте каждый мальчишка мечтает раскрыть секрет Аносова". Так что, если герой не просто с Урала, а с Златоуста, то может знать и уметь много.

Получение дамаска я уже закинул выше, осталась одна важная деталь - песок или камень - флюс для сварки. Разберусь с ним, закончу тему. С булатом - все еще читаю, в основном Гуревича и хожу по форумам металлистов-практиков. Коротко получение вутцев я описал пару постов вверху. Булат можно получать двумя способами - по Аносову, сплавляя железо и чугун, либо по оригинальной индийской технологии - плавка руды в тиглях и, сплавляя с графитом сразу получать сталь. Гуревич делал множество опытов, и булат получил, пусть не такой качественный как аносовский, но весьма и весьма хороший, на уровне лучших дошедших до нас старинных образцов. Не верить ему - смысла нет. Кстати Гуревича в Златоусте многие знают, он профессор в универе и до последнего времени руководил работами по булату и дамаскам. Если взять за основу его работу, нас никто не обвинит в подлоге или небрежении здравым смыслом.
Что до того, какую технологию брать - обе. Каждая имеет премущества и недостатки. Пламенную печь все равно строить - для стекла, к примеру. Тигель даст небольшие объемы очень качественного металла, скорее всего только для мечей. Передел даст большие количества, но металл попроще. Можно конечно дамаск из низ сковать, но дамаски сваривать - это очень долго.
Кстати ссылку на Гуревича выдал Деловой, если мне не изменяет память, несколько лет назад у него вышла монография по металлу. Я попробывал разобраться, доступно дед пишет, некоторые моменты - хоть в Отрока вставляй - популярно и занимательно.

Кстати, пока лазил по металлам, наткнулся, что Украина имеет самые большие в мире запасы железа. Стало понятно, что именно продает наше правительство

1. Принимаем за сырье для получения кричного железа – болотное железо (БЖ). Болотное железо – лимонит, относится к бурому колчедану, широко распространенному минералу накапливающемуся в иловых отложениях болот. Недостатком БЖ как сырья является частое присутствие вредных примесей серы и фосфора и содержание химически связанной воды удаление которой приводит к дополнительному расходу древесного угля (ДУ). Достоинство БЖ как сырья, широкое распространение. Найти БЖ содержащее серу и фосфор в количестве следов очень трудно. БЖ содержащее только один вредный компонент встречается чаще. Примем нахождение отложения БЖ с низким содержанием фосфора, но загрязненное серой. От которой избавимся в процессе обогащения. Очистка от фосфора в современных условиях возможна, но требует узкоспециальных знаний, поэтому мною не рассматривается.
2. Добычу ведем одним из приведенных выше способов либо с плота вычерпывая летом ил, либо зимой вырубая промершийся грунт, либо капая БЖ на сухом месте над занесенными болотами, озерами.
3. Обогащение ведем последовательно перебирая в ручную куски БЖ, дробя куски на частицы размером не более 3 мм, промывая БЖ от пустой породы, смешивая дробленное и промытое БЖ с дробленным ДУ, обжигая полученную смесь в открытом пламени для удаления воды (в том числе химически связанной) и выжига серы.
4. ДУ получаем либо традиционным способом выжигом в ямах или гуртах, либо строим специальные печи. Печи требуют больше капитальных вложений но повышают выход готового продукта, кроме того дают дополнительно смолу, масла и ЛВЖ. Так же в печах возможно коксование торфа с получением торфяного кокса имеющего лучшие механические свойства, чем у ДУ. Но при этом с торфяным коском в шихту возвращаются примеси серы. При большем количестве получаемого железа возможно использование коксового газа. Что сокращает потребление топлива как минимум на 20 %.
Теперь рассмотрим модернизацию процессов выплавки. Я исхожу из общедоступных знаний и на основе их пытаюсь воссоздать переделы для получения стали. Предложенный Конягой способ получения булатной стали конечно всем хорош, но на способ промышленного получения стали он (способ) не тянет. Слишком много требуется специальных знаний, навыков, на грани искусства, затем эти знания и навыки нужно передать максимально возможному количеству мастеров. При низкой производительности.
Из школьного курса мы знаем что сталь получают из чугуна. Чугун получают в доменных печах, общая конструкция доменной печи так же приводится в школьном учебнике (во всяком случае приводилось ранее). Так же из школьного курса мы знаем что для получения чугуна используется флюс в виде известняка, извести, мела, доломита или мрамора. Мною предлагаются следующие модернизации металлургического процесса .
1. Оптимизация количественных показателей. То есть мы знаем что для качественного проведения процесса нужно найти оптимальное соотношение БЖ, ДУ, известняка и воздуха. До 18 в. ни каких количественных замеров не производилось, плавки велись на основе опыта мастеров, что часто приводило к браку. Итак сначала нахождения требуемого количества воздуха для сжигания ДУ. Можно конечно считать по молекулярным массам. Но сильно умничать на мой взгляд не нужно. Наша цель научить мастеров и объяснить для чего мы делаем то или иное действие. То что воздух для сжигания необходим знает каждый кузнец, не знают только методику определения оптимального соотношения. Придется вводить измерение веса, либо воспользоваться имеющимися на тот момент. Так же понадобится измерение времени, что возможно с применением простейших водяных часов, например с глиняным корпусом. Отмеряем порцию ДУ взвешиваем ее и сжигаем в потоке воздуха от клиновых кожаных мехов. Сначала устанавливаем низкую производительность мехов, измеряем время требуемое для сжигания порции ДУ (получаем например результат для сжигания 1 пуда ДУ требуется 500 сжиманий мехов за время истечения трех с четвертью мерных сосудов с водой). При следующем опыте сжигаем мерное количество ДУ уже при более интенсивном качании мехов (получим например 520 сжиманий за время истечения трех сосудов). Таким образом проводим серию опытов определяя минимальное время для сгорания и количество сжиманий мехов, не допуская конечно такого наддува когда ДУ будет уносить в трубу без сжигания.
Определение оптимального соотношения БЖ – известняк, проводим так же постепенно повышая концентрацию добавляемого известняка, при этом взвешивая получаемые крицы . Опыты с повышением концентрации известняка ведем до тех пор пока вес получаемой крицы при одинаковой засыпке БЖ перестанет увеличиватся.
Определение оптимального соотношения БЖ –ДУ ведем наоборот изначально засыпая ДУ с избытком и уменьшая его концентрацию, до момента когда вес получаемой крицы начнет уменьшаться.
2. Повышаем температурный режим проведения плавки. Этого можно добиться тремя способами.
Увеличением объема печи. В центре печи зона наибольшего прогрева, ближе к стенам температура падает за счет теплопотерь. Я не знаю какая теплопроводность у шихты состоящей из БЖ, ДУ и известняка, но в современной печи например на расстоянии 1 метр (повторяю этой величины я не знаю) влияние теплопотерь пропадает и шихта прогрета равномерно. Делать печь современных размеров и не рационально – нам столько не загрузить, не выплавить, да и не нужно столько металла, и не возможно технически. По этому примем соотношение требуемое количество получаемого железа и размеры печи примерно равным 2,05 м3. При соответствии создаваемой нами печи современным по конструкции. То есть конструктивно это будет выглядеть следующим образом. Горн – внутренний диаметр 0,8 м, высота 0,4 м, объем 0,2 м3, Далее расширяющаяся часть на высоту 0,4м до диаметра 1,1 м, объем 0,28 3 и снова сужающаяся до колошника часть на высоту 3 м, до диаметра 0,5 м, объем 1,57 м3. Объем домницы как полусферы диаметром 2 м, равен 2,09 м3. Фактически мы даже уменьшаем объем только улучшаем конструкцию.
Уменьшением теплопотерь. Современные печи при их больших объемах не имеет смысла теплоизолировать. В нашем случае для уменьшения теплопотерь выкладываем стены печи из шамотного кирпича с толщиной стенки 0,6 м. Затем на расстоянии 1 м от внешней стенки печи ставим сруб на всю высоту печи и засыпаем пространство между печью и срубом песком, либо (лучше) просеянным шлаком от плавок домницы.
Фактически вышеприведенные мероприятия позволят получить крицу лучшего качества и с большим процентом выхода полезного продукта чем в штукофене.
Последнее мероприятие позволяет перевести нашу печь от сыродутных в доменную. Это подогрев подаваемого воздуха. Для этого воздух от мехов (другие виды воздуходувок рассмотрим позже) должен проходить через камеры расположенные между топками печей. И далее по воздуховоду выполненному в виде каменной кладки со сводом подается в печь. Конструкция печи для нагрева следующая – выкладываем печь с топкой длинной 1 м, шириной 0,6 м. С торца выкладываем еще одну симметричную печь, с дверцами развернутыми на 180 градусов относительно первой. На расстоянии 0,5 м от первой пары печей выкладываем симметричную вторую пару. Сверху пространство между печами перекрывают сводом. Проходя через это пространство воздух от нагретых стен топок будет нагреваться. Думаю дальше по ходу воздуховода нужно поставить еще один блок их четырех таких же печей. Воздуховоды так же утеплить срубами с засыпкой песком.

Прежде всего, именно булат был основным способом производства металла для оружия на востоке практически до 19 века, и интерес к нему не упал до сих пор, не смотря на обилие хороших легированных сталей. На запад булат завозился с востока и ценился очень высоко. Даже в пору расцвета его производства в 12-13 веках за 10 мечей из булата покупалось все Ратное. Иными словами, производство булата (не дамаска) жителями не очень больших кузнечных поселков Индии и Дамаска снабжало этим металлом весь тогдашний мир. Особенность этого процесса в том, что пригодный для ковки металл получался за одну плавку из руды, минуя процесс возведения домны или штукофена, передельного процесса и ковки сварного железа из полос мягкой и твердой стали.

Очень много процессов и требует экспериментов, если вы уже не владеете узкоспециальными знаниями и не делали этого раньше. Но затраты на каждый эксперимент для тигельной плавки - это собственно тигель, который и так одноразовый. Возможно придется построить несколько вариантов печей, но неудачные вполне могут быть использованы для других целей. Эксперимент с получением чугуна (или без специальных знаний построил печку и сразу заработало? ) выливается в строительсво штукофена высотой не менее 4 м или небольшой домны высотой 6м при дутье от колеса. Индусы, как известно, для тигельных плавок обходились мехами, колесо просто резко повысит производительность, позволит запускать несколько печей на одну бригаду. Кроме того, доменные печи тоже одноразовые, поскольку непрерывного процесса мы не добъемся А значит каждый раз печку разбираем, извлекаем козла и собираем. Для передельного процесса требуется как минимум три технологии и человека, который их твердо знает. Доменный процесс, который, пожалуй местным не знаком, но будет в принципе понятен. Передельный процесс, который не знаком, и ковка дамаска, из полос мягкой и твердой стали, которая будет изобретена уже после походов Тимура, как замена литому булату.

При тигельной плавке требуются уникальные знания только плавки, а работа кузнеца мало отличается от обычной - требуется работать при более низких температурах, что бы узор не "растворился".

Если бы речь шла о простой стали, я бы полностью согласился на только один. Но речь идет об узорчатых сталях, а они известны только двух видов - литой булат и сварной дамаск. Для сварного дамаска вначале требуется получить два вида стали - мягкую и твердую. В РИ их получали в штукофенах, разбивая крицы и отделяя фракции чугуна, сталей и железа. Или углеродили стальные полосы. При этом получали сталь не более чем с 1.6-1.8% углерода. После этого эти полосы требовалось сваривать и проковывать. Выше я приводил рецепт тбилисского мастера - при том, что он уже брал готовые стали и чугун, который надо было накромсать в очень мелкую крошку, изготовление одного клинка занимало никак не менее месяца, и это у человека, который лбладал узкоспециализированными знаниями, и занимался только ковкой ламаска из уже готовых материалов.

Судя по тому что я читал на форуме, мужики булат льют, но никто не делает чугун, а потом передел в два вида стали. Льют, правда аналог аносовского булата, но Гуревич утверждает возможность получения вутцев. Таким образом технология булата однозначно проще, но передельная производителенее, если конечно речь идет не об узорчатой стали. При этом литой булат получают с углеродом до 2%, почти на грани чугуна, а сталь была твердой, за счет содержания углерода и вязкой, за счет того, что это композит, а не однородный материал. Собсно РИ говорит тоже самое - лучшие клинки из дамаска приближаются к лучшим булатным, но не превосходят их.

По производительности для мечей тигельной плавки по технике вутцев хватит за глаза, поскольку даже при одной плавке в сутки получаем две заготовки с тигля, а одна бригада одновременно могла обслуживать несколько плавок. Собственно все обслуживание - дождаться момента и снять нагрев, давая тиглю медленно остыть. Для доспеха лучше использовать передельную сталь. Она дешевле, ее проще расплескать до тонкого листа, работают с ней при более высоких температурах, а потому - полегче. Инструмент - опять тигель, можно получать очень высокоуглеордистые составы, но это должна быть хорошая пламенная печь. Вообще при плавке в печи получить инструментальную сталь проще, чем булат. При неудачных экспериментах Аносов ее и получал - хорошую инструменталку всесто узорчатого булата.

Некоторые считают, что из семи чудес света, которыми гордится человечество, два — Колосс Родосский работы Харета из Линда в 285 г. до н.э. и статуя Афины Парфенос работы Фидия — творения рук ваятелей и литейщиков. Китайский литой чугунный Шицзы-ван (Царь-лев) также может считаться если не одним из чудес света, то, бесспорно, одним из лучших «литых чудес». «Царский титул» ему был присвоен еще до его рождения: па груди отливки имеется литое иероглифическое начертание «Шиизы-ван».

В Китае лев считается символом защиты закона, могущества, силы и красоты, олицетворением стража священных храмов; его изображения (очень мало напоминающие оригиналы) часто встречаются у ворот храмов, дворцов, жилых зданий, па перилах мостов. Литой чугунный Шицзы-ван — величайшее творение китайских ваятелей и литейщиков древности — был изготовлен более 1000 лет тому назад (в 954 г.). Летопись гласит, что эту уникальную отливку создал один опальный мастер в честь владыки Поднебесной империи после своего помилования.

Изваяние располагалось на окраине небольшого города, над ним был построен храм (по-видимому, буддийский), от которого сейчас от него не осталось и следа, город переместился на десятка три ли (около 15 км) в сторону. Вросший в землю титан одиноко стоит среди поля, как пришелец из другого мира.

Высота «Царь-льва» (рис. 50) больше 5,5 м, длина более 5 м, а масса его около 100 т. Между ногами литого гиганта свободно проезжала лошадь, запряженная в телегу. Фигура пустотелая, толщина отливки около 30 мм (местами больше). В наше время вокруг фигуры прокопали большие колодцы, что позволило обнаружить куски формы и шлака. Они дали возможность определить древнюю технику формообразования. Форма отливки была изготовлена по глиняной рубашке, наружная часть ее состояла из нескольких кусков, плохо пригнанных одна к другой, так что следы больших заливов между ними сохранились до сих пор, несмотря на ржавчину. Для отделения глиняной рубашки от стержня и кожуха формы была применена прослойка из грубой ткани, следы которой обнаружены на кусках при раскопках.
«Царь-лев» является чудом и по способу получения большой массы расплава, и по способу заливки большой формы, представлявшей сложную инженерную проблему. В то время китайские литейщики владели двумя способами плавки чугуна — в маленьких вагранках с ручными «компрессорами» и крично-тигельным. Последний, как прерывистый и продолжительный, для получения огромной массы жидкого чугуна был неприемлем. По-видимому, использовали ваграночную плавку чугуна, но для этого требовалось множество одновременно работающих мелких вагранок, от которых расплав ручейками стекал в единую литниковую систему (следы литниковой части на спине льва сохранились). Часть фрагмента устройства каналов для транспортировки жидкого чугуна от вагранок к форме приведена в одной из старинных книг.