在東寧中央山脈西側(cè)平原上,離中央山脈不遠(yuǎn)的河流上游處。
在工部左侍郎謝安生的親自主持督造下,一個(gè)造型獨(dú)特的建筑物,悄然聳立而起。
這是一個(gè)很像花瓶的建筑,中間部分寬大,往上逐漸收窄,如從景德鎮(zhèn)剛出爐的陶瓷瓶一般。
這個(gè)龐然的新建筑是為了擴(kuò)大鋼鐵產(chǎn)量而試建的高爐。
隨著東寧戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)模和生產(chǎn)活動(dòng)的擴(kuò)大,原本的鋼鐵產(chǎn)能已無(wú)法滿足日漸增長(zhǎng)的鋼鐵需求。
在認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題后,鄭克臧下達(dá)了提高鋼鐵產(chǎn)量,試建造大型煉鋼高爐的具體指示。
而謝安生則負(fù)責(zé)組織合適的人手來(lái)實(shí)現(xiàn)鄭克臧的要求。
在建造高爐的過(guò)程中,幾位來(lái)自法國(guó)的院士們提供了很大的幫助,就高爐的構(gòu)造和建造材質(zhì)等方面都給了中肯的意見。
在大家的群策群力下,東寧第一座大型煉鋼高爐經(jīng)過(guò)數(shù)月之功,終于落地建成。
煉鋼高爐并不是現(xiàn)代社會(huì)獨(dú)有發(fā)明,早在宋朝時(shí)便已經(jīng)有了用高爐煉鋼的記載,而且產(chǎn)量頗豐。
北宋元豐年間,宋朝的軍器監(jiān)曾在汴河兩岸架設(shè)高爐,煉鐵的紅光映日,晝夜不息。
據(jù)記載,在煉鋼的高峰期,僅華北地區(qū)的年鋼鐵產(chǎn)量就達(dá)到了十五萬(wàn)噸。
而七百年后的英國(guó)也才只有七萬(wàn)余噸的鋼鐵年產(chǎn)量,那時(shí)候已經(jīng)開始了工業(yè)革命。
這座規(guī)模龐大的高爐也并非是平地而起的,而是在東寧原本最大的土制高爐基礎(chǔ)上進(jìn)行的改造。
這座被鄭克臧命名為東寧一號(hào)的高爐,總體高達(dá)五丈五尺,爐內(nèi)的容積約二十立方米。
這種規(guī)模跟現(xiàn)代社會(huì)動(dòng)輒上千乃至數(shù)千立方米容積的高爐自然無(wú)法比,但在這個(gè)時(shí)代,鄭克臧可以確定東寧一號(hào)在規(guī)模和技術(shù)上都處于世界領(lǐng)先地位。
這話不是隨口亂說(shuō)的,鄭克臧在下了建造高爐的要求后并沒(méi)有當(dāng)甩手掌柜。
他命令南、北安撫司聯(lián)合中央山脈西側(cè)的高山番們費(fèi)了一番功夫后,找到了制作高爐的主要材料即高鋁粘土。
這東西氧化鋁含量高,經(jīng)過(guò)研磨再加上石灰石煅燒,就是天然的耐火水泥,灌入模具中,經(jīng)過(guò)上千度高溫的錘煉便成了高爐中常用的耐火磚。
其實(shí)耐火磚并非是二十立方米的這種小高爐所必備的材料。
即便直接使用粘土或者用紅磚砌造對(duì)煉制鋼鐵來(lái)說(shuō)影響不大。
關(guān)鍵在于使用壽命的區(qū)別。
既然條件允許,鄭克臧自然希望能提高東寧一號(hào)的使用壽命上限,在高爐內(nèi)部全部鋪滿了耐火磚,極大地提高了高爐的質(zhì)量和壽命。
同時(shí)工部對(duì)煉制鋼鐵必備的鼓風(fēng)機(jī)也進(jìn)行了相應(yīng)的改良,這個(gè)時(shí)代的鼓風(fēng)機(jī)都是風(fēng)箱,一般有兩種類型。
一種像手風(fēng)琴,上下是木板,四周圍著折疊的皮革,用的時(shí)候一下一下的踩踏鼓風(fēng),另一種是個(gè)大木箱子,有活門,推拉鼓風(fēng)。
現(xiàn)代高爐有專門用電的大馬力風(fēng)機(jī),風(fēng)力強(qiáng)大,效率極高,當(dāng)然受制于時(shí)代限制這種帶電的東西暫時(shí)不要想了。
事實(shí)上人力的風(fēng)箱并非不能勝任,但如果使用上述的第一種人工風(fēng)箱,用久了皮革會(huì)逐漸老化。
若是到時(shí)候來(lái)不及更換,導(dǎo)致送風(fēng)不足,高爐炸爐。
那飛濺滾熱的鋼水會(huì)把附近的工人全部燒成焦炭。
故而最后工部還是選擇了活門推拉的風(fēng)箱,謝安生因地制宜,將其改造成了水力驅(qū)動(dòng),利用偏心輪把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
整個(gè)高爐周圍布置了四臺(tái)風(fēng)箱、四個(gè)風(fēng)道,保證風(fēng)力足夠,另外還做了兩臺(tái)備用的風(fēng)箱,以防止意外。
進(jìn)氣道最后入爐前的一段并在了一起,下方設(shè)有和進(jìn)氣道隔離的火池,內(nèi)盛燃煤,空氣在進(jìn)爐前,就被加熱到八百至一千度。
空氣預(yù)熱,這是現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)中,提高煉鐵效率的最關(guān)鍵一步。
東寧一號(hào)龐大的爐身外,有扎實(shí)的木頭搭建成支撐點(diǎn),落在地面的獨(dú)立式檢修塔。
另用滑槽、滑車和滑輪組組成了爐頂上料系統(tǒng)。
在其出鋼口外還接了溝槽,平時(shí)封閉,如有需要就打開,燒紅的鋼水可以流經(jīng)溝槽,直接注入模具,澆鑄大型器具。
工部還修建了一臺(tái)大型的炒鐵爐,外形看起來(lái)與功夫茶的茶杯類似,以耐火磚作為主要材料進(jìn)行建造。
爐床底部中間凹陷,四周是拱形爐壁,下部為燃燒室,進(jìn)風(fēng)道在燃燒室底部。
在炒鐵爐旁還修建了很多用水力驅(qū)動(dòng)的鍛錘,鍛錘下安放著厚厚的鐵砧,砧下墊著厚實(shí)的柞木墩子,再下面是石子澆鑄的基座。
多層復(fù)合受力結(jié)構(gòu),能夠承受鍛錘落下的巨大沖擊力。
三個(gè)大的鍛錘重兩百五十斤,沖程三尺,每分鐘落錘達(dá)數(shù)十次。
三個(gè)小的重八十斤,沖程二尺,每分鐘落錘近百次。
其實(shí)這和鐵匠們一錘一錘地敲打在實(shí)質(zhì)上沒(méi)有任何區(qū)別,僅僅只是此地水力資源豐富,出于節(jié)省人力的考慮罷了。
除了這些輔助設(shè)施之外,鄭克臧還命人用高鋁粘土燒制了很多大土鍋。
先把粘土粉碎加水過(guò)篩成細(xì)泥,再像塑瓷胎那樣在飛速旋轉(zhuǎn)的木盤上手工成型,最后放到專門的高溫窯中燒制五個(gè)時(shí)辰,一個(gè)個(gè)耐火材料制成的簡(jiǎn)易坩堝就新鮮出爐了。
沒(méi)錯(cuò),這正是在試驗(yàn)最適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的坩堝煉鋼法。
自從春秋時(shí)發(fā)明坩堝煉鋼法以來(lái),到漢朝最為興盛,用它煉出的鋼鐵制成堅(jiān)固的魚鱗甲、鋒利的環(huán)首刀。
這才有了戰(zhàn)無(wú)不勝的大漢軍隊(duì),有了將匈奴從蒙古高原打到歐洲的輝煌勝利,鑄就了“犯我強(qiáng)漢者,雖遠(yuǎn)必誅”的赫赫聲威。
但也許是五胡亂華殺的實(shí)在是太狠了點(diǎn),又或者是什么其他不知名的原因,坩堝煉鋼法在南北朝時(shí)期便在中國(guó)失傳了。
反而在印度得到發(fā)展,形成了赫赫有名的烏茲鋼即大馬士革鋼。
坩堝法在人類社會(huì)中使用了兩千多年,直到十九世紀(jì)中后期才被馬丁-西門子平爐煉鋼法逐漸取代。
但十九世紀(jì)末期興起的轉(zhuǎn)爐煉鋼法又可以看作坩堝法的變種,坩堝法在兩千年后煥發(fā)了新生。