第十九章 鋼鐵聯(lián)合工業(yè)區(qū)(下)
根據(jù)原時(shí)空中掌握的知識(shí),俞新很清楚鋼鐵工業(yè)雖然沒(méi)有太過(guò)高的前設(shè)技術(shù)要求,但其中步驟和過(guò)程并不簡(jiǎn)單,仍需要很高的工藝要求。
俞新對(duì)冶金工業(yè)的知識(shí)點(diǎn)掌握的并不是很清晰,同時(shí)也大多停留于理論階段,實(shí)踐中是否會(huì)遇到問(wèn)題,他心里并沒(méi)有底。
因此,在城堡辦公室里設(shè)計(jì)鋼鐵聯(lián)合工廠的階段時(shí),俞新便找來(lái)工業(yè)部一批人共同參與,有意培養(yǎng)這批人的基礎(chǔ)水平。
只要他們能夠快速掌握要領(lǐng),得到進(jìn)步,那么今后的人才培養(yǎng)上,俞新可以省很多精力。
首先俞新與工業(yè)部工程師們從煉鐵車間開始設(shè)計(jì),這個(gè)世界里人們已經(jīng)掌握了量產(chǎn)生鐵的冶煉工藝,他經(jīng)過(guò)了解后大致明白了,這種工藝類似于原時(shí)空中民間流傳的一種土法煉鐵爐。
這種爐子簡(jiǎn)單,且不需要任何動(dòng)力設(shè)備和耐火材料,采用的自然通風(fēng),效果還很好,但缺點(diǎn)是出鐵量并不大,且質(zhì)量較差,更重要的是并不能一次性出鐵。
為了和煉鋼生產(chǎn)緊密的結(jié)合在一起,俞新只有選擇高爐煉鐵這種可以直接生產(chǎn)出鐵水的煉鐵方法了。
但現(xiàn)代高爐卻對(duì)各種技術(shù)工藝要求極高,以俞新目前所掌握的生產(chǎn)能力來(lái)看,根本無(wú)法進(jìn)行建設(shè)。
因此,他退而求其次,先建造簡(jiǎn)易的矮高爐進(jìn)行冶煉。
他所設(shè)計(jì)的矮高爐有效容積大約是2.5立方米,每晝夜可以煉鐵一噸,當(dāng)?shù)V石和焦炭比為1:1.5時(shí),可以冶煉出合格的鑄造生鐵。
而且,由于此爐利用簡(jiǎn)單的熱風(fēng)爐,所以可以利用熱風(fēng)來(lái)降低焦鐵比。
俞新很詳細(xì),將整座矮高爐的細(xì)節(jié)都一五一十的給工業(yè)部的工程師們?cè)O(shè)計(jì)了出來(lái)。
矮高爐外殼用普通青磚砌成,厚0,5米,爐內(nèi)部厚0.23米。爐底、爐缸、爐腹均要求用耐火磚砌成。爐腰和爐身用石英砂、白沾泥等按照配比制成的泥進(jìn)行加固、塑形。
在這之前,還需要按照爐形曲線分節(jié)做好木模,對(duì)內(nèi)壁進(jìn)行刨光。俞新設(shè)計(jì)了兩個(gè)風(fēng)口,一個(gè)鐵口,一個(gè)渣口,爐頂還設(shè)計(jì)了一個(gè)小煙蓋。
設(shè)計(jì)好了煉鐵爐,接下來(lái)便是更重要的煉鋼爐了,因?yàn)闊掕F高爐的前提,煉鋼的爐子使用轉(zhuǎn)爐便順理成章。
這個(gè)世界里,鋼由于制造的難度,只能依靠鐵匠們用鑄造生鐵夾碳后反復(fù)錘煉而成,因此產(chǎn)量極低,所以也一直是貴族們身份的象征,真正用在戰(zhàn)場(chǎng)或是生產(chǎn)方面的幾乎沒(méi)有。
俞新在決定設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)爐煉鋼前,就已經(jīng)安耐不住內(nèi)心的興奮,如果轉(zhuǎn)爐煉鋼成功的話,那么新興的太啟帝國(guó)將是唯一掌握量產(chǎn)鋼的勢(shì)力,前途不可限量。
轉(zhuǎn)爐是因?yàn)樗臓t身可以做來(lái)回傾側(cè)而得名的,在煉鋼過(guò)程中,先把一定溫度的鐵水倒入轉(zhuǎn)爐,再吹入空氣,使得鐵水中的雜質(zhì):碳、錳、硅、磷、硫等和空氣中的氧氣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而除去,同時(shí)借化學(xué)反應(yīng)釋放出大量的熱,提高溫度。所以轉(zhuǎn)爐煉鋼的另一個(gè)優(yōu)勢(shì),即在吹煉開始后,爐內(nèi)溫度自行升高,可以省去大量焦炭等燃料。
因此,在轉(zhuǎn)爐的吹煉過(guò)程中,一方面出去了爐內(nèi)鐵水的雜質(zhì),同時(shí)還使得爐內(nèi)溫度有了提高,當(dāng)雜質(zhì)的含量減少,鋼鐵的化學(xué)成分達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí),溫度也自然到了一定值不會(huì)再提高,這時(shí),就可以出鋼了。
俞新要設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)爐是側(cè)吹轉(zhuǎn)爐,意味著空氣是從爐子側(cè)面吹入爐內(nèi)的,這樣的側(cè)吹轉(zhuǎn)爐要求的空氣壓力比較低,但鋼的質(zhì)量卻會(huì)比底吹轉(zhuǎn)爐要好,可以滿足絕大部分工業(yè)生產(chǎn)對(duì)鋼材的要求。
俞新對(duì)鋼材標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定,主要是以未來(lái)鑄造大炮的標(biāo)準(zhǔn)定下的,只要能滿足大炮的要求,便是可以使用的好鋼。
側(cè)吹轉(zhuǎn)爐方案敲定后,俞新特意指示工業(yè)部中抽調(diào)一百名能量人,成立了一班煉鋼工人組,專門騰出了半天時(shí)間指導(dǎo)他們。
根據(jù)記憶,俞新將一些煉鋼時(shí)的注意事項(xiàng)教給了煉鋼組:第一,在側(cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中,側(cè)吹的風(fēng)量要保持恒定,如果要調(diào)整風(fēng)量,不能忽大忽小,應(yīng)該逐漸的均勻的調(diào)整;第二,轉(zhuǎn)爐必須充分預(yù)熱;第三,鐵水倒入爐內(nèi)不能高于風(fēng)口,否則流入的鐵水容易將風(fēng)口結(jié)死;第四,原鐵水的溫度越高越好;第五,鐵水所占轉(zhuǎn)爐爐腔容積的五分之一到六分之一或更小一些才比較合適;第六,爐口的面積一般為爐膛橫截面積的八分之一到十分之一,這一點(diǎn)在之后的建設(shè)過(guò)程中俞新會(huì)專門囑咐建設(shè)部;最后,則是整個(gè)吹煉過(guò)程中煉鋼組都要有人全程指揮,并有專人做吹煉記錄。
將這些煉鋼干貨教給煉鋼組,一方面是為了讓他們?cè)诮窈鬅掍撨^(guò)程中少走彎路,提高效率,更重要的一點(diǎn)就是,希望他們能多培養(yǎng)一些煉鋼工人,利用這第一座煉鋼廠,為今后大規(guī)模鋼鐵工業(yè)打好基礎(chǔ)。
煉鋼廠的設(shè)計(jì)結(jié)束后,俞新又立刻投入到了最后一座軋鋼廠的設(shè)計(jì)中。
軋鋼廠算的上是鋼鐵聯(lián)合工廠中最簡(jiǎn)單的一座了,設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要集中在生產(chǎn)各型的工業(yè)鋼上。
軋鋼方法按軋制溫度不同可分為熱軋與冷軋;按軋制時(shí)軋件與軋輥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不同可分為縱軋,橫軋和斜軋;按軋制產(chǎn)品的成型特點(diǎn)還可分為一般軋制和特殊軋制。周期軋制,旋壓軋制,彎曲成型等都屬于特殊軋制方法。
但無(wú)論使用哪種方式方法,都需要可以承受強(qiáng)大壓力的軋輥,這自然就需要俞新晉升至七級(jí)后的高溫火焰熔煉出可以滿足軋輥要求的鋼材。
第一臺(tái)軋鋼機(jī)因?yàn)閯?dòng)力設(shè)備的缺乏,水力驅(qū)動(dòng)又不能保證穩(wěn)定性,俞新只能設(shè)計(jì)使用人力驅(qū)動(dòng),同時(shí)也是選擇了最簡(jiǎn)單的二輥式軋鋼機(jī)。
因?yàn)槁?lián)合工廠的便利優(yōu)勢(shì),俞新選擇使用熱軋,剛剛從煉鋼爐出來(lái)的鋼水經(jīng)過(guò)模具后形成鋼錠,這時(shí)鋼錠的溫度還很高,接近千度,具有很好的可塑性。
因此軋鋼車間不再需要對(duì)鋼錠進(jìn)行重復(fù)加熱,可以直接上軋鋼機(jī)。
在設(shè)計(jì)完了軋鋼車間后,俞新喚來(lái)了軍工部的人,在軋鋼廠不遠(yuǎn)處規(guī)劃了一大片地方,用來(lái)建設(shè)鑄炮廠和造槍廠。
親歷了獸潮攻擊后的俞新對(duì)熱武器忽然有了一種瘋狂的執(zhí)念,可以說(shuō)大力建設(shè)這片鋼鐵聯(lián)合工業(yè)區(qū)的核心目的就是為了造槍和造炮。
獸潮后的這兩個(gè)月北方諸城還算比較安穩(wěn),但從已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)并且潛伏進(jìn)入北面諸城的情報(bào)部傳來(lái)消息顯示,以天堂城為首的多城已對(duì)太啟壟斷的肥皂貿(mào)易起了垂涎之心。
同時(shí),北面六城雖然對(duì)太啟城自立為國(guó)表示嗤之以鼻,但太啟城建立國(guó)家終究是表現(xiàn)出了很強(qiáng)的野心,這也使得北方六城不約而同對(duì)太啟城顯示出了敵意和戒備。
可以確定的是,新興的太啟帝國(guó)必定是要和北面的多城發(fā)生沖突甚至戰(zhàn)爭(zhēng)的,在這個(gè)冷兵器時(shí)代,戰(zhàn)爭(zhēng)的代價(jià)和成本并不像原時(shí)空那么高,也不存在足夠強(qiáng)大的威懾武器,發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)的概率會(huì)極大。
俞新不怕戰(zhàn)爭(zhēng),甚至渴望通過(guò)戰(zhàn)爭(zhēng)為自己的新帝國(guó)帶來(lái)利益,但人口資源一直是他缺乏的。
因此,無(wú)論是面對(duì)未來(lái)越來(lái)越強(qiáng)的獸潮進(jìn)攻,還是向北開疆拓土,俞新都打算將熱武器推上舞臺(tái)。
因?yàn)樽矒魮舭l(fā)子彈的前設(shè)技術(shù)雷汞目前無(wú)法制造出來(lái),因此俞新只能使用黑火藥作為擊發(fā)藥。
而黑火藥時(shí)代的火槍最好用的便是燧發(fā)槍,原本他打算制造前裝線膛米尼彈步槍,但尋了許久也沒(méi)有充足的鉛資源,所以只能制造鋼彈,因?yàn)殇撝谱訌棡閳A形,擊發(fā)時(shí)不會(huì)像米尼鉛彈那樣尾部膨脹,因此只能用在滑膛槍上,同理大炮也是如此。
所以,第一款步槍俞新只能制造前裝滑膛燧發(fā)槍,第一款大炮也是前裝滑膛炮。
但無(wú)論設(shè)計(jì)使用何種類型的步槍和大炮,在鋼原料滿足的條件下,擺在面前的難題便是制造各類機(jī)床,尤其是鏜床。
當(dāng)然,這就到了俞新的專業(yè)范圍,作為機(jī)械工程師,尤其是身處車間一線,他熟練掌握各種機(jī)床的操作和原理。
只是,目前的問(wèn)題并不是機(jī)床的操作問(wèn)題,而是在僅有條件下設(shè)計(jì)和制造,以及機(jī)床的動(dòng)力問(wèn)題。
軋鋼等生產(chǎn)過(guò)程還能使用人力來(lái)驅(qū)動(dòng),但鏜槍、鏜炮人力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,因?yàn)闃屌诘木芏纫蟾?,人力的穩(wěn)定性不能滿足鏜床需要,而且驅(qū)動(dòng)力和制造時(shí)間會(huì)被無(wú)限拉長(zhǎng)。
兩個(gè)月來(lái),俞新看著鋼鐵工廠如火如荼的建設(shè)著,最多一個(gè)月后便可以投入生產(chǎn),而在槍炮工廠的規(guī)劃上卻一籌莫展,主要是陷入動(dòng)力不足的困境。
思來(lái)想去,俞新最終決定,待鋼材開始正常產(chǎn)出后,便先試制一臺(tái)蒸汽機(jī),試制成功的話,就先用在燧發(fā)槍制造的鏜床上。