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“先生,这个人力鼓风机真的能鼓出足够强的风吗?”妙诣指着一个由六个男壮喊着口号一起推拉的大型鼓风机,问道。
“这个鼓风机跟手摇鼓风机不同,它里面的空气是定向流运的,只能从热风炉流向高炉,而不会倒流。为了做到这一点,就要设计好风的出入口和挡板。这是它的设计图纸,它有四个口,两进两出。进风口的挡板向内开,出风口的挡板向外开,你们知道这是为什么吗?”万磊让闱儿把图纸抽出来让众道过目,继续采用启发式教学。
“这个我知道,根据空气动力学原理,空气从压强高的一边主动流向压强低的一边,当空气被排开后,风箱内空间大压强变小,风箱外的热气只动推开挡板由入口进入风箱内。而另一边的空气在推力的作用下,压强变大,推开出气口,向出口吹去。”赤心道。
“恩,不错,就是这个原理。其实,推拉式鼓风机不如水排,即水力鼓风机,不过北平城内没有河流,不能建水坝设水排,而那种旋转式的鼓风机如果用人力或畜力带动,转速太慢,起不到提高风速的作用,所以我们才退而求其次,用这种推拉式的鼓风机。以后如果设立新厂,一定会选址在河边,一来只以建水排省去人力,二来取水方便,而且还便于各种原料的运输。”万磊解释道。
“先生,炼铁为什么要加入石灰石呢,它们又不能跟铁矿发生反应只会生成杂质,还要费力来处理它们。”赤诚不解地问道。
“是为了造渣,其实铁矿也不是纯氧化铁,它有很多杂质,这些杂质混合于铁水中,所以要把它们分离开来。加入石灰石,这些杂质就能被包裹在其中,然后漂浮在铁水上形成废渣,这样才能得出比较纯的铁水。”
“先生,造渣又浪费铁水又浪费热量,难道就不能省掉这一步吗?”妙诣也问道。
“不能,现在高炉炼铁不能,以后在平炉炼钢的时候,首要条件也是要造好渣,所以说,加料造渣是钢铁工业的一门必修课,也是必要的浪费,省不得。”万磊道。
“炼铁要求一千多度的温度,高炉真能产生这么高的温度吗?”妙语问道。
“要想高炉加温,一方面要加高高炉的出气口,加长热气留炉的时间;一方面要加大鼓风送氧的速度,现在没有办法制取纯氧,如果能鼓送纯正的氧气,那就能让焦炭燃烧更旺,让炉温更高。”
“哦,原来鼓风也是为了加高炉温,那为什么不把炉气口堵上,那就不会有热力流失了。”妙语又问道。
“燃烧是碳和氧反应生成二氧化碳并放过热量的过程,如果把炉口堵死,那二氧化碳就排不出去,反倒会影响燃烧。”妙诣代为解释道。
万磊与众道你一言我一语地议论着,坐在一旁的铁铉等人听得一头雾水,没一个听得明白的。不过,他们也懒得管什么原理不原理,他们只想看炼出来的铁水。
这个时候,高炉内的温度已经足够熔化铁了,透过炉门,可以看到一片片滚滚动的“红水”。而炼铁工人握着长长的搅棍,不停地搅动着,火光映照在他们的脸上,直接“烤”红,滚滚的汗水不停地往下流。
在炼铁厂外,数以万计的百姓在围观,看着高大的烟囱上滚滚的黑烟飘出,开始讨论纷纷,不过大部分人都是在大赞万先生才高,干什么都是大手笔,就连开个烟囱,都比人家高出几丈。
大约到了下午时分,眼看着炉内的铁水已经生成得差不过了,而铁渣也差不多高过了排渣口,万磊就让工人停止加料,并让人舀取了一瓢铁水,倒入一个试模后放下水中快速降温,一个铁锅就这样成形了。
当然,这个铁锅的质量如何,还得经过检测。万磊拿了一个铁锤,用不同的力度敲击着。铁铉等人也紧张地看着,每一次铁锤击落,就好像是砸在他们的心上,毕竟这个炼铁厂可是花了十万官银的,如果炼出来的铁水连锅都造不了,那真是赔血本了。
经过一阵大力锤击,那铁锅除了有些变形之外,并没有被砸破,铁铉等人都长长地出了一口气,看来这些铁水用来造锅是可以的了。不过,万磊还不放心,又进行了好几项类如钻击,加热敲击,猛火干烧等测试,最后结果都还甚满意,才一声令下:“出铁水,造锅。”
出铁水也是高危的作业,毕竟铁水可是一千多度的高温,沾到人身上,能把人烫死,所以要格外小心。不过现在主要是以制铁锅为主,可以把模具送到铁水出口处,只要用阀门控制好出铁水的量就行,而装有铁水的模具被平稳地移动到冷却水漕中,一阵水雾升腾,一个铁锅生产出来了。
万磊连续检查过出炉的二十个铁锅,发现只有两个质量不合格,底部穿洞,废品率只有十分之一,在可以接受的范围内,所以让工人们加快进行出铁铸锅的流程,力争在半个时辰内出完铁水,以免铁水与氧气过久接触而氧化。
其实,万磊也早有筹谋,几十个模具排成一条流水线出铁铸锅,流程是很快的,两刻钟不到,高炉内的铁水就差不多排空了。万磊一边派人去清点得锅数量,一边让人换下模具,用剩下的铁水铸了几口大小不一的铁炮。
当然,这些铁炮是用来实验的,在没有试验成功之前,还不能大量生产。毕竟铁炮不同于铁锅,它们是用来发速炮弹的,对炮管和炮膛的强度要求非常高,一个部位设计不当,出来的就是一口废炮,甚至还会发生炸膛等严重事故,一点都疏忽不得。
“先生,这一炉铁就铸了四百七十个锅,除去四十五口废锅,并得四百二十五口好锅。”一个监工喜滋滋地来报。
要知道,铁锅是生活必须品,卖价比较高,一口锅最少也值一两银子,四百多口,就是四百两。就是除去铁煤成本二百七十两,最少也能盈利百两银子。如果日日这样生产,一个月就有三千两盈利,最多三年,就能回本。
“不错不错,以后多造些模具,咱们不只是生产铁锅,还生产刀剑犁锄等等所有铁器。”万磊也笑了,又道:“今天就到此为止,给大伙发工钱,让他们好好地休息一天,明天凌晨继续开炉。”
“好勒,小的马上去帐房取工钱。”监工喜滋滋地去了。
“贤侄,今天第一次开炼就是开门红,该设宴庆祝啊。”铁铉也喜不自胜,他这一提议马上得到了众同僚的响应。
“各位如此好兴致,万某本不该说扫兴的话,不过这些铁水还是有很多杂质,万某还要细细地研究和改进生产工艺,不能跟各位一起欢饮了,还请不要见怪。”万磊拱手道。
“哎,万先生总是独挑大梁,我等又不能帮上忙,只会坐享其成,实在是惭愧啊。”赵鸿儒也在场参观,略带歉意地说道。
“谁说各位没有帮上忙的?各位负责督造器械,保证所有炉具都符合开工要求,这可是天大的功劳啊,反倒是我,只会指指画画和挑毛病,这才是坐享其成啊。”万磊也苦笑道。
“万先生过谦了,贤侄运筹帷幄,功劳是最大的,我等不过是跑跑腿而已。”众官笑道。
“哎,客气的话就不必多说了,既然贤侄没空,那咱们独乐乐不如众乐乐,给工人们加发工钱,让大伙都高兴高兴。”铁铉最后拍板,反正炼出第一锅铁了,以后不愁铁厂回不了本,给工人加发工铁也不过是九牛一毛而已。
“既然如此,那万某先告辞了。劳烦铁大人派几个人把那几尊铁炮送到城头上,并架上炮架,我有空的时候会去试炮。对了,在我没有试过之前,别让别人乱试,免得发生事故。”万磊一拱手,带着几个小道,背着一些铁屑就回家去了。
万磊之所以走得这么急,是想回家去用试剂来分析这些生铁的成分,特别是磷硫等有害杂质的含量。如果磷硫含量偏高,那炼出的的铁很快会变成无用的废铁,更会加大炼钢的难道。
铁铉看着万磊一行人离去的背影,好似自言自语道:“万贤侄真是我大明一宝,只可惜,朝廷不识宝。”
“铁大人,万先生能留在咱们顺天府,也算是我等之幸,日后兵强马壮,立不世之基亦非难事。”一个县令道。
“只是要跟明朝争天下,兵凶战危,我等于心何忍啊。”铁铉叹气道。
“咱们也不想跟朝廷争高下,只是我们处处退让,朝廷还是处处威逼,我等也是出于无奈。”赵鸿儒也道。
“且不说这些,咱们既然是顺天府的父母官,就该为顺天府的百姓着想,与朝廷是战是和,现在只能走一步看一步。”铁铉说完,也快步离去。