金属火山攻略
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攻略できれば精錬金属の #金 #銅 #鉄 が非枯渇資源化となり、かつ活動期は強力な地熱発電の電力源になる。 ただし、2200℃〜2600℃のトン単位の溶けた金属を相手にできれば、の話。
掘り出した後に放置するとほぼそのコロニーは詰むので放置厳禁
噴火のあとに慌てて火成岩の断熱タイルで封じ込めようとするじゃろ？
火成岩（融点1410℃）が溶けてマグマとなって一緒に流れ落ちるぞい
とはいえ断熱タイルだったらそこまで掛かるのに何百サイクルかかるのやらってぐらい
その前に数百℃あたりで色々破綻が周囲で始まってるだろうのでほぼ起きないと思ってよいが
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数十サイクルもかからずにこうなる
table:金属火山の共通データ
項目 値範囲 説明
圧力限界 150kg
噴出量 200〜400g/s ← これは休眠期を含めての平均なのに注意。実際に噴火するのは10kg/sクラス
噴火周期 480〜1080秒 活動期中に待機→噴火の状態の移り変わりに掛かる時間
噴火時間 1.67〜10% 活動期の噴火周期にこれを掛け算した時間だけ噴火し続ける
全周期 期間 25〜225サイクル 活動期〜休眠期の周期
活動期 期間 40〜80% 全周期からこれを引いたものが休眠期間となる
圧力限界以外のパラメータはばらつきがあり、 GeoActive/Geodormant などの惑星の特性も反映される。
繰り返すが、実際の活動期では8〜12kg/sを30秒〜60秒ぐらい吹き出し続ける。
活動が始まると毎サイクル500kgぐらいの、2400℃クラスの金属溶岩が出てくると考えるとよい
table:金属火山のタイプ
タイプ 噴出 温度 補足
銅火山 銅 2226.85℃ 全金属火山で1番温度が低い。比熱容量では2番目 金火山 金 2626.85℃ 全金属火山で1番温度が高い。が、熱量は1番低い。鋼鉄が溶ける 鉄火山 鉄 2526.85℃ 全金属火山で1番熱量が高い。鋼鉄が溶ける 金火山は最も高温ではあるが、 実は熱量は全金属火山でダントツに低い
400℃低い温度であるはずの 銅火山の方が3倍も熱量を出す
金は用途が多く、かつ金属タイルにしたときに装飾値も高いので、最初に手を付けるならこれ
鉄火山を攻略するのが1番難しい
鉄は他の金属と比べて比熱容量が大きく、熱伝導率が低い
にも関わらず2500℃で出てくるので、蒸気タービン2基以上フルで動かさないとタービンへの冷却が間に合わなくなる
事前に欲しい資源
#ダイヤモンド → ヒートシンクに。熱交換プレートで大量に使うことになる。10トン近くは欲しい #セラミック → 断熱を必要とする部位に大量に使う。8トン〜10トンは最低でも確保したい #石油 → 機械や金属の冷媒に。これは少量の400kg〜600kgほどで十分 Universal Metal Volcano Tamer
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”MetalVolcanoTamer” でググれば色んな人が色んなアプローチで挑戦している
作例では全種類の金属火山に対応しつつ、噴火した金属を 20℃以下 で資源として利用できるように設計した
前提として以下のノウハウを組み合わせている
封入する冷却液と、真空にすべき場所
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★のついた部屋は真空を維持させる
★火山のある部屋
★凝固した数百度の金属をコンベアで回収する部屋
自動掃除機とコンベアローダーだけが熱伝導率の高い液体に浸るようにする
設計を安全側に倒して沸点の高い(538℃)石油
ボイラー室には200kg/tileぐらいの水
★ボイラー室と外との境界
金属が冷え切ったか確認する場所には熱伝導率の高い液体
原油でも石油でもよい
冷却の各段階と構造
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5段階で冷却してる
1. 2200℃〜2600℃の溶けた液体を1050℃〜1500℃の凝固点まで間接的に冷やす
2. 1000℃台の固まった金属を間接的にボイラー室の温度で500℃〜300℃台まで冷やす
金属火山攻略の1番難しい部分
3. ボイラー室の中にまとめてベルトラインに詰めて200℃まで冷やす
4. 冷却液が走っているパイプラインと高熱伝導率のタイル越しで200℃から50℃台まで冷やす
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5. 持ち運びして問題ない温度（15℃）まで留める
特に注意が必要なのは2の最大で1500℃に届きうる部分。鋼鉄製の自動掃除機やコンベアローダーのオーバーヒート温度は275℃までなので、気体や液体と高熱の金属が触れて熱交換が行われると一瞬で壊れる。
テルミウム製であれば975℃まで耐えられるが、高度宇宙開発まで発展してなくても鋼鉄で十分にできる
上の仕組みなら、実は掃除機やコンベアローダーは融点330℃の鉛製でも大丈夫
次項で述べるベルトラインの構造が重要
直にボイラー室に火山を入れない理由
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こんなのがボイラー室の中にあったら一瞬で中の機械類がオーバーヒートで壊れる
鋼鉄製液体クーラーでもオーバーヒート温度は 325℃
他の電機で動く輸送系機械のオーバーヒート温度はデフォルト75℃で、鋼鉄製にしても275℃までしか耐えられない
普段熱伝導率が高い液体冷媒として石油が使われるが、石油は沸点538℃なので酸性ガスに蒸発してしまう
酸性ガスは-162℃まで冷却しないと液化しないし、液化したら液化天然ガスであるメタンになってしまう
蒸気タービンは冷却効率が1番高い吸気口5つの場合、
200℃以上の蒸気に対して発電量を上げることなく、100kDTU/s以上の猛烈な排熱をするようになる
なので200℃以上の高温蒸気はエネルギーの無駄になる
ベルトラインとパイプライン
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ベルトコンベアは金属を回収してボイラー室に送る部分には できるだけ鉄マンガン重石で作る
鉄マンガン鉱石の融点は2926℃で、このゲームで二番目に融点が高い金属
寒冷バイオームが存在しない惑星でのプレイなら、融点2426℃の鋼鉄か、融点1536℃の鉄鉱石で代用
事故らない自身があるなら鉄鉱石でやってしまっても構わないが、事故ったら色々と融解するので注意
ボイラー室には蛇腹状にベルトラインを配置して、できるだけ多く、運ぶ金属の温度を均す
ボイラー室に入る前の運んでいる金属は380℃とか590℃とかそういう高温なので
ボイラー内部の温度を測って、’概ね冷めてきた”ら遮断器をオンにするようにする
ベルトラインとパイプラインを 対向流式 になるように組む 工学的には並流式の方が理想
水で並流式をするとパイプの途中で沸騰して破損する可能性がある
冷媒を水素などの気体でやれば破裂損傷は起きないが、1kg/sと20kg/sでは質量の差で力負けする
過剰に冷やしてもあまり意味は無いので冷媒は水で十分
（絶対）ベルトコンベアの始点が真空であるようにする
この始点に液体や気体が触れていると1000℃近い金属と熱交換が起きて事故る
コンベアローダーを逆さ向きにするとローダーは冷媒としか熱のやり取りをしない
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特に本体のシステム以上に、左側の部屋の、固まったばかりの金属を取りに行かせない仕組みが大事だったりする
複製人間が「アイテムを取りに行く」タスクの対象になると自動掃除機は吸うのやめる
なので、アクセス制御しないとしれっと980℃の銅やら金やら鉄をコロニー中に持ち運ぶ