《龍嘯大明》第四卷 縱橫篇

第七百一十七章 鍊鋼廠和蒸汽機

第四卷 縱橫篇

第七百一十七章 鍊鋼廠和蒸汽機

現在兩個化鐵爐的工作也各不相同,其中一個化鐵爐里煉化出來的鐵水直接流入鍊鋼爐里,再經過進一步煉化之後,煉成鋼產品,而另一個化鐵爐里的鐵水則一部份冷卻成鐵碇,供兵工廠使用,一部份直接倒成鐵鏌,制出其他的成品來。因為加熱工藝提高,因此得到的鋼鐵成品的質量都大大提高了。
在煉鈿廠里轉了一圈之後,商毅也對目前的進展非常滿意,回到了辦公室里,商毅又聽取了宋應星關於鍊鋼廠的情況報告,同時也批准了宋應星再建兩個化鐵爐的建議,因為這樣可以得到更多的優質鐵碇,從而也能供應兵工廠的原料需要。同時商毅也把煉焦爐的計劃告訴給宋應星,並且承諾等南京收復之後,就馬上建造煉焦爐。
雖然說有了圖紙和掌握了原理以後,製造出蒸汽機在技術上並不算困難,但只用了大半年的時間,就造出了這樣三個幾乎可以算是成功的模型來,也算是非常不易了,起碼來說,蒸汽機的研製已經走上了正軌,而下面要做的,就是將蒸汽機加大尺寸,提高功率,使蒸汽機真正能夠運用到生產中去,看來中國勞動人民的智慧和能力果然是不可低估。
一進了生產車間,孫和鼎的這目光就被這三台蒸汽給吸引住了,因為這三部蒸汽都正在運行,毎部蒸汽機都在兩人付責鏟碳生火,而在邊上還放置著熱水。蒸汽不斷隨著活塞的上下運動冒出,帶動著轉輪轉動,並不時發出「吱吱」的聲音。在兩架小蒸汽機上,各連著兩架紡車,紡輪連著轉輪,正在「咕嚕嚕」的轉動著。而大蒸汽機則連著一個大石盤,也在轉個不停。
焦炭是目前這個時代中,鍊鋼最理想的燃料,工效高,燃燒的熱量大。而且可以減少二氧化硫的產生,提高成鋼成鐵的質量。
孫和鼎還是第一次聽到蒸汽機,心裏還想著是蒸饅頭還是蒸飯的,有什麼看頭,但見商毅的樣子,也不好說不去,因此也只好跟著。
商毅當然知道孫和鼎的想法,這本來也是他的最終目地,因此道:「孫先生,不必著急,如果一台帶不動,我們可以用雙活塞的蒸氣機來帶動,叧外還可以加大蒸汽機的尺寸,提高蒸汽機的功率,總之以後不僅是在兵工廠里,就是其他的工廠,都會大批使用這種蒸汽機的。」
這時己經建成了五個鍊鋼的高爐和兩個化鐵爐。近代產生的治煉技術分為轉爐鍊鋼法和平爐鍊鋼法兩種,前者工藝單簡,出鋼快,但成鋼的質量不能保證,有好有壞,而且廢鋼不能回收利用。後者煉出的鋼質量好,對原料的要求也不高,廢鋼也能重新利用,但工藝比較複雜。
想要煉出優質的鋼鐵,關建就在於溫度,產生的溫度越高,煉出的鋼鐵質量就越高。因此不過無論是轉爐鍊鋼法,還是平爐鍊鋼法,都必須釆用蓄熱室技術,也就是把冷鼓風換成熱鼓風。
這時宋應星又道:「大人,上次您給我的那個蒸汽機的圖紙,我己經做出了三個模型,請大人跟我一起去看一看,不知是否合大人之意。」
商毅建造的鍊鋼廠位於紹興府的臨山衛,和海鹽的造船廠隔海相望。名字叫做江南鍊鋼廠。現在由宋應星擔任廠長。而且宋應星也把自己的試驗室搬到了這裏來。
宋應星聽了之後,也不由興越大增,因為按照商毅的方法進行之後,不僅大大提高冶鐵鍊鋼的效率,而且還煉出了優質的鋼鐵,現在宋應星也己經對商毅佩服得五體投地了,因此也對商毅所說的煉焦廠也充滿了好奇。不過他也知道當前的形式,確實不是搞新技術的時候。
聽完了宋應星的講說之後,孫和鼎也對蒸汽機讚不絕口。立刻問道:「宋先生,像這樣的蒸汽機,可以帶動多大的重量。」
當然就是沒有蓄熱爐,也可以煉鐵或者鍊鋼,但是在生產效率和質量上就完全不能相比了。根據計算,早期的蓄熱爐,如果能將送風提高到三百多度,那麼在同樣多燃料的條件下,鐵的產量將會比冷鼓風增加了三倍。而且質量也要差得多。
蓄熱室技術產生於十九世紀,其實就是在鼓風管送風的鑄鐵支管,通過一個密封在用磚和耐火材料砌得很厚拱形加熱爐里,然後再進入化鐵爐的風口。這樣一來,鼓送到化鐵爐里的風就會被直接加熱,使溫度能升高到三百度以上,最多可以達到五百度左右。從而大幅度提高冶鐵鍊鋼的溫度。
而且煉焦爐的製造並不複雜,除了少數部件需要鐵皮之外,基本材料就是用耐火磚砌成一個圓桶狀的形狀。另外煉焦爐煉焦,也能提高成焦率,從節約資源的角度說,還是非常有必要的,因此下一步商毅也打算製造煉焦爐。當然這必需要等到收復南京之後,才能開始進行。
不過在使用煉焦爐的煉焦生產的過程中,生成的煤焦油,可以提煉出許多種副產品,儘管在目前的化工水平幾乎為零的情況下,絕大多數的副產品都沒法加以提煉利用,但有幾種產品卻是比較容易獲得,而且非常有用,比如瀝青,潤滑油等。
不過目前商毅不需要太多的優質鋼,而是需要大量出鋼,因為那怕是用轉爐法煉出的劣質鋼,也比土法煉出的鋼要好得多,另外還需要和優質的鐵錠,而且因此商毅首先釆用轉爐技術,等以後條件成熟,再轉用平爐鍊鋼法。
宋應星道:「這台大的蒸汽機,目前最多只能帶動十五斤的重量。」
宋應星也道:「大人說得是,我現在己經準備製做加大尺寸的活塞汽缸,打算把蒸汽機的力量提高一倍以上,同時也試一試製做雙活塞汽缸運行的蒸汽機,如果能夠測試成功的話,相信新的蒸汽機就可以用在兵工廠里了。我想那一天應該不會遠了。」
宋應星帶著他們來到自己的實驗室里,這裡是一個寬達二百余平米的廠房,堆著大量的工具、半戌品,而在一側,堅直著一大二小,三部按照商毅提供的圖紙樣式製成的蒸汽機,不過這三架蒸汽機的尺寸都比商毅印像中的正常尺寸要小,大的是有一人多高,而小的僅僅只是齊胸,顯然都是試驗品。
孫和鼎聽了之後,也頗為失望,因為了解了蒸汽機的運行之後,他立刻就想到,既然蒸汽機可以帶動紡車和石磨,那麼在兵工廠里有幾台蒸汽機來帶動一些機具,當然會大大提高生產效率了,但如果蒸汽機只能帶動十五斤的重量,顯然是不夠的伊。
商毅聽了以後,也大感興趣,因為蒸汽機是他最為重視的研究項目,甚致可以說關係到中國未來的社會發展,而從近說,如果蒸汽機能夠儘早成功運用到社會生產中來,也能大大提高目前的生產效率,使浙江保持領先的時間可以更長一些。
其實商毅也同樣驚嘆不己,僅管這三台蒸汽機並不俱備太多的實用價值,因為功率太低了。商毅知道,紐倫堡蒸汽機的功率在五到七馬力之間,而瓦特蒸汽機可以達到十五到二十馬力,這個數字基本可以給這個時代絕大多數的機械提供動力了。這三台蒸汽機的功率也就在一二馬力左右,但這可是確實真正的蒸汽機,意義仍然不同尋常。
孫和鼎看完了一圈之後,也回到商毅的身邊,聽宋應星介紹蒸汽機的製造過程。其實在這七個多月的時間里,宋應星己經製造出了十余輛蒸汽機,這三個蒸汽機是最後一批,早在一個月前做好的,不過後來又進行了兩次大修,終於是現在商毅和孫和鼎看到的樣子,每天上午下午各運行兩個時辰,現在己經連續運行了五天,都沒有出大的事故。但依然還在測試中。
煉焦的土方法有很多,最簡單的就是堆積起來的露天法,即將煤在地面上堆成半圓堆,底部直徑約為一丈左右,上面覆蓋上稻草引火,過四五天之後,就可以成焦了。這種方法在另一時空里的大鍊鋼鐵時代曾被農村大量使用過,但成焦率只有五成左右,而且造成的資源浪費和環境污染非常嚴重。現在商毅當然可以不管環保的問題,因此目前早期的焦碳就是這樣煉出來的。
孫和鼎的興趣雖然在製造火器上,但本身也是巧匠,因此看到蒸汽機之後也十分震驚,同時也對運動原理也十分好奇,也趕忙走到蒸汽機附近,細仔的觀看,還不顧熱氣逼人,伸手去摸一摸。
商毅和孫和鼎一起到鍊鋼廠來視查的時候,正好趕上一個化鐵爐正在運行,雖然離得十余丈遠,依然能夠感覺到熱浪逼人,而且正有六頭毛驢在工廠的牽引下,推動著一個大轉盤在吱吱的轉動,帶動著一個巨大的鼓風機,向化鐵爐里需送著熱風,在加熱爐兩側各站著五六個工廠,正在向加熱爐里填塞焦碳。
因此商毅也立刻道:「好,我們看看去。孫先生,你也一起去看看吧。」