第1章 钢铁脊梁(1/2)
联邦第一座蒸汽鼓风高炉投产。
军乐队演奏进行曲。
乐曲开始由低音弦乐猛烈奏出,主旋律第一次出现时,坚定,却压抑低沉。
煤在燃烧,蓝色火苗烧灼锅炉。
蒸气导入一具直径32英寸的汽缸,通过活塞,驱动梁式蒸汽机巨大的铸铁机械臂,一上一下,做着往复运动。
年龄只有十几岁的童工操作各种阀门,浑身湿透,可能是汗,可能是水雾,无法区分。
冷水注入,汽缸冷凝,雾气弥漫在布满铆钉的锅炉和铁臂周围。
机械臂右侧的蒸汽机驱动左侧的鼓风机,鼓风机汽缸由黄铜铸成,活塞将空气送进高炉。
风压约为1磅/平方英寸,超过单纯的水力机组,足以改小高炉风嘴。改小的好处是可以在炉身上开多个风嘴。
守序眼前这台高炉有两台蒸汽鼓风机,1左1右。
木炭填料最多支撑高度13米的高炉,守序眼前的这台高炉大约10米高的炉身,已是现在全球第一大高炉。
两台鼓风机的设计除了在必要时一起送风,更重要的是在一台鼓风机损坏或者维修时还能维持高炉运转。
如果不配蒸汽机,单纯使用水力机组,风压很难满足10米高炉的需求。
1650年代英国高炉通常在7米左右,英国人正努力增高他们的高炉,一步一步,缓慢却坚定地向上攀登。
英国仍在使用手风琴式皮革鼓风箱,但在亚洲,中国和日本都有结构更合理的木制活塞式鼓风箱。联邦所要做的是用黄铜将活塞鼓风箱金属化。
高炉铁水可以制造一些对质量要求比较低的器具。早期曾有一些大炮采用高炉生铁直接铸造,使用的军队把工匠家人问候了个遍。
高炉生铁下一步生产分两个过程,提纯和精炼。
炮弹生产采用手动鼓风的木炭小高炉提纯,中国的匠人对这种小高炉生产工艺掌握很好。
生产更大的铸件用有焰炉或是反射炉精炼。
最重要的铸铁炮采用反射炉,炉床面积大约2平方米,可放20个料堆或坩埚,开始炉温可用烟囱上的闸板调节。
反射炉和坩埚源自铜和铅生产,用于铁冶炼是自然过程。
反射炉大体结构相似,区别在于自然通风和强制通风,根据产品需要和成本而定。
反射炉提纯过的铁液如果用于铸钟,采用的还是传统的泥范。
如果是铸炮,铁液采用湿沙范或者干沙范,干沙比湿沙所需粘土更多,还需要烘干,成本更高。兵工厂试过泥范和铁范,效果均不理想,尤其是铁范,冷却速度太快,炮的质量不达标。
只有自然通风的反射炉也可能将铸铁改炼成锻铁,强制通风效果更好。
将200公斤铸铁和生锈的小块废铁混合放入反射炉,用搅拌棍搅拌,沸腾后继续搅,此时可以看到熟铁的斑点。
当温度上升到渣铁分离时,可以搜集到糊糊般的团状物。炉温不足以融化熟铁,生铁脱碳过程中逐渐由液体变成糊状铁团。
然后是锻打或是轧制,新型火炮使用的螺杆就是用带槽的轧辊生产。
一个完整的铁工厂至少包括一座蒸汽机强制通风的高炉,自然通风和强制通风的反射炉各一,锻锤和轧辊机则用蒸汽机提水驱动水轮。
水力锻锤无论是杠杆锤还是跳动锤的技术都很成熟。
研究院曾经试图用蒸汽机制造蒸汽锤,想法是很好的,可惜弄出两次大事故。
一次70公斤锻锤在捶打过程中,把蒸汽机带成碎片,另一次锤架松脱,两次事故都造成人员伤亡。虽然蒸汽捶研发没有停止,但确实缓慢下来。
炼钢依然用的是传统的渗碳法或者搅炼法。
渗碳使用熟铁和木炭,炉子要加热一周,500公斤熟铁改炼为钢大约需要100吨木炭。
有了反射搅炼炉,工匠们也知道关键在含碳量,那混合熟铁和生铁,采用搅炼法生产钢就是很自然的事。麻烦的是控制含碳量,既弄不清原料含碳量,更弄不清产品含碳量。只能靠工匠的经验,或者说靠蒙。熟悉搅炼法的工匠人很少,都有额外津贴,受到保护。
搅炼钢一般用于制造弹簧片,燧发枪的关键零件,马车板簧悬挂也依靠搅炼钢生产。
渗碳钢主要用于生产刀具。
兵工厂除了这几样,还有大型镗孔机。立式镗孔,挽马驱动。
卧式蒸汽镗孔机在设计中,有几个关键问题亟待攻关。
完成马来半岛征服后,联邦在南方丁加奴州得到武吉比西铁矿山,这座铁矿山临近瓜拉龙运河,距离海边直线距离不到30公里。
铁矿石通过一段约10公里的矿山路,在瓜拉龙运河装上河海两用平底沙船,运至首都。
武吉比西铁矿山刚刚砸开不久,产量暂时比较低。丁加奴州环境原始,有大片森林,一些商人打算把铁工厂直接开到矿山附近。
等更多人力到位,这座矿山将负担起联邦本土大部分民用铁器生产。届时,优质的三亚生铁将主要用于武器生产。
本土燧发枪产能全被陆军控制,海军需要的燧发枪将在三亚生产。
为确保新建兵工厂的安全,海军计划派出女神级战列舰编队协防琼州海峡。
本土舰队正逐步用74炮威严级战列舰替换女神级作为主力舰,女神级重要性已经下降了。
一门旧式9磅铁炮在兵工厂组装完毕,炮身装在木制炮架上,无螺杆,全靠垫木调整俯仰。
旧式铁
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