求活在金朝末年 一六五章:煉鐵,煉焦,四輪馬車

有了石墨供應(yīng)，陳憲用石墨混合爐渣在加上少量的瓷土，燒制出了耐火磚。

有了石墨，陳憲還燒制出了石墨干鍋，嘗試著煉制坩堝鋼。

當(dāng)然，有了石墨，陳憲也用上了真正的鉛筆。

有了耐火磚，再加上水泥作為外部支撐，陳憲終于建成了第一個(gè)小高爐。

但這個(gè)高爐最終因?yàn)樘盍狭鲃?dòng)不暢而報(bào)廢。

要讓高爐中的填料按照既定的速度一點(diǎn)點(diǎn)的向下流動(dòng)，最后變成鐵水和爐渣從不同的通道排出爐子，并不是一件簡(jiǎn)單的事情，這需要精確的掌握爐腔內(nèi)的角度和大小。

第一個(gè)爐子因?yàn)樘盍狭鲃?dòng)不暢，而第二個(gè)爐子卻因?yàn)闋t料塌方而毀。

陳憲花了三個(gè)多月時(shí)間，廢了十幾個(gè)爐子，才終于建出了一個(gè)滿意的爐子。

有了第一個(gè)成功爐子的數(shù)據(jù)，接下來(lái)就容易了。

陳憲在牟汶河上游支流選了一處河道落差比較大的位置建設(shè)了一座水力工廠。

為了給煉鐵廠提供足夠的動(dòng)力，陳憲對(duì)水力工廠也進(jìn)行了改進(jìn)，將原本的水車改成了水輪。

他用鑄鐵鑄造了水輪的輪軸和軸承，用水泥修建了水壩，將水位抬高后，引入穿過(guò)水力工廠的水泥溝渠中，將水輪軸承直接用水泥塑造在溝渠兩側(cè)的水泥溝堤上，然后再將水輪軸安裝在軸承上，水輪的葉片也不在是木葉片，而是鍛造鐵葉片，用螺栓安裝在鑄造的輪軸上。

這樣的水輪機(jī)結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，安裝更方便，提供的力量也更大。

陳憲以這座新式水力工廠中的水輪機(jī)為動(dòng)力源，建了十座小高爐。

每一臺(tái)小高爐都配有一座水輪，水輪帶動(dòng)凸輪，帶動(dòng)風(fēng)琴式風(fēng)箱為高爐鼓風(fēng)，每座高爐都有兩個(gè)聯(lián)動(dòng)的風(fēng)箱，輪流鼓風(fēng)，讓小高爐能夠得到不間斷的鼓風(fēng)。

陳憲還給每座小高爐都設(shè)計(jì)了附帶的反射（防河蟹）精練爐，鑄造爐，這兩個(gè)爐子一左一右位于小高爐的兩邊的大坑中，地勢(shì)比小高爐低很多，以方便將小高爐生產(chǎn)的鐵水通過(guò)重力引引導(dǎo)過(guò)來(lái)。

在高爐的兩側(cè)開(kāi)著兩個(gè)出料口，打開(kāi)小高爐不同方向的出料口，就能將鐵水引到不同的爐子里。

為了提高爐溫，陳憲還為小高爐和精煉爐修建了公用的儲(chǔ)熱室。

為了方便上料，陳憲還在小高爐旁邊修建了一個(gè)上料的坡道，工人推著小推車，將一層焦炭，一層鐵礦石，一層石灰石，輪流倒入高爐入口。

焦炭，礦石，石灰石都有固定的比例，焦炭中混著少量的泥土，以避免焦炭燃燒過(guò)后，上層的礦石失去支撐而發(fā)生垮塌事故……

這些東西，都是陳憲在三個(gè)多月的忙碌中逐漸掌握的。

也幸虧陳憲是已經(jīng)知道了結(jié)論，再去摸索，才能在這么短的時(shí)間內(nèi)建成小高爐。

如果沒(méi)有資料，讓他自己摸索，恐怕三年時(shí)間他也弄不出合格的小高爐。

這座水力工廠就位于霍家的煤礦和鐵礦之間。

為了給這座煉鐵廠提供燃料，陳憲又在鐵廠下游修建了一座水力煉焦場(chǎng)

陳憲并沒(méi)有采取最簡(jiǎn)單的，類似燒炭窯的那種土法煉焦?fàn)t，他修建了一座焦炭和加熱爐分開(kāi)的煉焦?fàn)t。

這種爐子料室和加熱室如同夾心餅干一樣層層相鄰，加熱室內(nèi)是S型來(lái)回分布的加熱道，兩層加熱室?jiàn)A著一個(gè)料室……

煉焦?fàn)t每一個(gè)加熱室都配著一個(gè)單獨(dú)的儲(chǔ)熱室。

煉焦?fàn)t沒(méi)有什么難點(diǎn)，有了耐熱磚之后，他一次就建成了。

唯一美中不足的是，煉焦?fàn)t不能連續(xù)工作，每次取料都要先熄火，然后用水灌入料室，給煉好的焦炭降溫，然后才能取焦。

為了保證連續(xù)供應(yīng)焦炭，陳憲將同樣的煉焦?fàn)t修建了兩座，每座煉焦?fàn)t都有十個(gè)料室，十一個(gè)加熱室。

為了給煉焦?fàn)t的加熱爐鼓風(fēng)，每個(gè)煉焦?fàn)t都有十一臺(tái)水輪提供動(dòng)力，帶動(dòng)凸輪連桿，拉動(dòng)風(fēng)箱。

當(dāng)煉焦?fàn)t，煉鐵爐，反射爐日夜不停的運(yùn)轉(zhuǎn)之后，陳憲每天都能出產(chǎn)上萬(wàn)斤的熟鐵。

這些熟鐵被運(yùn)回沂源，在那里的水力鍛造工場(chǎng)中被遠(yuǎn)遠(yuǎn)不斷的生產(chǎn)成各種鋼鐵器。

這些產(chǎn)品包括火繩槍，板甲，扎甲，各種武器，各種鐵器……

一部分生鐵在煉鐵廠里就被直接鑄造成小型的火炮，也就是飛沙炮，以及大型的守城炮。

……

隨著南莊子和沂源之間運(yùn)輸?shù)姆泵Γ悜棸l(fā)現(xiàn)，這個(gè)時(shí)代的兩輪大車載重量太小，效率極低，四輪的太平車因?yàn)闆](méi)有轉(zhuǎn)向裝置，行走十分困難，效率比兩輪的大車還低。

為了解決運(yùn)輸瓶頸，陳憲不得不將帶轉(zhuǎn)向裝置的四輪馬車的開(kāi)發(fā)提上了日程。

這個(gè)時(shí)代的畜力車基本上都是兩輪車，大多只套一頭牲口。

兩輪車為了保持平衡，需要讓牲口承受貨物一部分向下的壓力，這就導(dǎo)致兩輪馬車使用效率的不高。

四輪馬車本身就能維持平衡，牲口只需要承擔(dān)向前的牽引力即可。根據(jù)滾動(dòng)摩擦力和物體重力的關(guān)系，我們知道，這個(gè)牽引力可能只有馬車本身重力的十分之一都不到。

但是，四輪馬車并不是隨便多裝兩個(gè)輪子就能解決的，如果前后兩個(gè)輪軸之間采取硬連接的話，這種四輪馬車是沒(méi)有辦法轉(zhuǎn)彎的。

這種硬連接的馬車在這個(gè)時(shí)代是存在的，名叫太平車，只能在特殊道路上進(jìn)行短途運(yùn)輸。

要解決四輪馬車的轉(zhuǎn)向問(wèn)題，就必須為前后兩輪軸設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，讓前后兩個(gè)輪軸可以進(jìn)行相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

這個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)系統(tǒng)，一般是兩個(gè)前后分開(kāi)的車架，中間由轉(zhuǎn)向軸連接。

以陳憲目前的工藝能力，這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作并不困難，轉(zhuǎn)向軸可以用鑄造件來(lái)實(shí)現(xiàn)，分開(kāi)的車架用鍛鋼件或者木結(jié)構(gòu)都可以。

……

在陳憲改造煉鐵技術(shù)的時(shí)候，一些技術(shù)也被運(yùn)用到銅礦的開(kāi)采和冶煉上，這讓霍家銅礦的產(chǎn)量也成倍增長(zhǎng)。

與此同時(shí)，在南莊子煉鐵廠的下游，一座更大的鍛造廠和一座水泥廠也開(kāi)工建設(shè)……

在沂源平原四周的河流岸邊，好幾座鍛造廠和水泥廠也開(kāi)工建設(shè)。

為了解決水泥的粉碎問(wèn)題，陳憲甚至將球磨機(jī)都提上了研究日程。

……