第53章焦煤和冶金
接下来,鲁修又做了一个实验。他将箭矢束在一起,并未用绳子捆扎,同样塞满管子,结果发现箭矢也能发射出去。
只不过,箭矢出了炮管后便会分散,在空中乱舞。极少数的箭矢飞出去,居然能达到一百多米。
经过分析,鲁修得出结论:火药的推进力和射出去的物体质量存在一定关系。
于是,他将抛枪改造成标枪般粗细,如此一来,一个炮管里能容纳三支抛枪。发射后,不仅射程没有减少,反而更远了,竟达到惊人的近三百米。
最关键的是,发射数量增加了三倍。
火箭制造出来后,见识过这等威力武器的人,心情自然格外舒畅。然而,鲁修却并非十分开心。
制造火箭炮所消耗的材料,是王府备用的精铁。虽说耗费时间不长,但获取这样的精铁,却要花费大量时间。
鲁修知晓一种在焦炭燃烧下的高炉炒钢法,制作过程不算太难,却能获得极为优质的精铁。
所谓精铁,其实就是纯度非常高的铁胚。
炒钢法,是把生铁加热到液态或半液态,通过鼓风或撒入精矿粉等方式,让生铁中的硅、锰、碳等元素氧化。
通过控制氧化程度,将含碳量降低到钢和熟铁的成分范围。
简单来讲,就如同炒菜一样,对生铁不断搅拌、进行氧化处理,从而去除杂质,调整含碳量,炼出不同含碳量的钢或熟铁。
并非所有煤炭都适合制成焦煤,需要挑选具有一定粘结性的烟煤。粘结性,指的是煤在干馏时形成的胶质体粘结自身和惰性物料的能力。
为提高焦炭质量,减少杂质对炼焦过程及焦炭性能的影响,选好的煤需要进行洗选。
将粘结性强但挥发分高的肥煤与粘结性较弱但挥发分低的瘦煤按比例配合,可综合两者优点,生产出质量优良且成本合理的焦炭。
焦炉主要由炭化室、燃烧室、蓄热室和斜道区等部分构成。炭化室是煤干馏的空间,燃烧室为干馏提供热量,蓄热室则负责回收利用废气余热,预热空气或煤气。
鲁修觉得,这一系列流程,腾出一个烧制砖窑的场地就能进行。
对于蓄热,他打算采用封住窑口的办法。而熄焦,则准备用水喷洒炽热焦炭,使其快速冷却。
至于效果如何,鲁修心想:总不至于比木炭的效果还差吧。
做好这些规划后,炼钢的炉子建在了河西。随后,他在那群流民中找到了会冶金的匠人。与他们签署保密契约后,鲁修承诺会将他们的家人也一并安排在一起。
如此一来,河西的人数增多,河东的人口便相应减少了一些。
为吸引更多有技术的匠人前来,同时确保技术保密,王府的匠人以及一些武将豢养的匠人,也被征召了一部分过来。
经过一段时间的招募,河西匠人及家属总人数达到了二百多人。尽管如此,鲁修觉得规模还有扩大的空间,只是时间紧迫,短时间内难以召集更多人。
焦煤很快按照鲁修的方法烧制出来。虽然无法精准衡量其优劣,但从燃烧品相来看,至少温度高且几乎无烟,大家对此都很满意。
高炉建好后,风箱被设计成风力曲轴自动风箱,这样不仅风力大,还节省人力。
当然,在没有风的情况下,就只能靠人摇动曲轴外盘,通过往复运动产生风力,为高炉鼓风。
经过深思熟虑,鲁修觉得将炮管制造成两尺长较为适宜,这样几乎每个人携带起来都很方便。