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“若是晚上還是太濕,怎辦?”程明遠問。
他們不能完全靠天吃飯。
“那就用我剛剛想到的一個辦法。”趙炎道。
“你又想出了辦法,要如何做?”程明遠連忙問。
“我要先鑄一些鐵管!”趙炎道。
他們煉不出鋼,隻能煉生鐵,歸根結底還是溫度太低。
溫度太低,那就想辦法提高溫度。
趙炎提高溫度的辦法還是來自平爐鍊鋼法。
平爐的原理就是預熱煤氣,讓高溫煤氣燃燒,產生更高的溫度。
趙炎手上現在冇有煤氣,但是他有空氣。
參與燃燒的物質,就是兩種。
一種是燃料,另一種就是氧氣。
預熱煤氣,就是提高燃料溫度,最終提高燃燒溫度。
趙炎現在已經通過預熱木炭,提高了燃燒溫度。
想再提高溫度,那就隻能提高氧氣的溫度了。
“要鐵管,何須你親自動手?”程明遠立刻來了精神。
他邊說邊往後走,“我這就吩咐他們去做,他們除了會鑄鐵鍋,也會鑄鐵管。”
他們有現成的高爐和生鐵,還有鑄造鐵鍋的工坊,做個鑄鐵管不是難事。
趙炎聞言連忙道,“我要的不是普通鐵管,我要的是異徑管!”
“異徑管為何物?”程明遠停住腳步,扭過頭看向趙炎。
“就是這樣的管子……”趙炎開始比劃起來。
空氣預熱之後,會大幅膨脹。
如果管道前後一般粗,又冇有閥門束縛的話。
空氣在壓力作用下,就會流動起來。
預熱過的空氣,吹到木炭上的速度,如果過快。
來不及與木炭反應就流走,也就達不到提高溫度的目的。
甚至還會帶走木炭的熱量。
如果膨脹速度過快,超過風箱的壓力。
還會倒流迴風箱。
曆史上,平爐鍊鋼也麵臨過同樣的問題。
平爐鍊鋼要把煤氣預熱到一千度。
煤氣預熱後熱力大,流速快。
無法與空氣充分混合,就流失了,最終無法達到提升爐溫的目的。
冇有解決預熱過的煤氣,膨脹後與空氣混合的問題,就莫名其妙搞出平爐鍊鋼了。
這也是少部分即便明白,平爐鍊鋼的核心是預熱煤氣的穿越者,也會犯的另外一個錯誤。
工業史上,平爐鍊鋼法解決煤氣預熱後,流速過快的辦法,是提高空氣流速。
然後通過調整煤氣與空氣的噴射交角,讓兩股氣體碰撞在一起。
煤氣與空氣流的交角越大,混合越快。
簡單地說,就是用動能對衝動能。
另外還可以在燒嘴處安裝旋流導向裝置,強製氣流旋轉以降低區域性流速。
趙炎現在冇這條件。
彆的不說,在一千五六百度高溫下,可以保持不軟化的材料,他現在就冇有。
他唯一的辦法就是降低預熱後,空氣的流速。
怎麼降低預熱後空氣的流速?
原理很簡單,預熱後空氣的壓力越低,流速就會越慢。
怎麼降低預熱後空氣的壓力?
原理也很簡單,擴大空氣預熱後的體積。
怎麼擴大預熱後空氣的體積?
這個辦法更加簡單,就是把管子做得前細後粗。
讓受熱後的空氣自由膨脹,壓力與大氣保持一致。
這樣空氣就可以在風箱的驅動下,向反射爐內順暢地流動了。
管道內的空氣流動速度越慢,可以預熱的時間就越長,溫度就會更高。
理論上來說,隻要管子做的夠粗夠長。
趙炎甚至可以把空氣預熱到一千度。
不過那管子得相當粗,相當長了。
程明遠聽著趙炎的解釋,感覺有點懵。
“師弟儘管吩咐他們去做,師兄就不過去了!”程明遠長舒了一口氣。
程明遠一向自詡是個聰明人,突然感覺自己腦子不夠聰明瞭。
趙炎去了鑄造作坊。
北宋的鐵管,采用泥範鑄造。
工藝很簡單,外模分成兩瓣,模芯製成一根柱子。
然後把模具立起來,澆築生鐵水。
在重力作用下,鐵水就會填滿整個模具的型腔。
不過趙炎隻依稀記得理想空氣,在不同的溫度下,體積有一個計算公式。
這個公式中,有一個數字是絕對零度。
但具體是什麼,他有點記不清了。
趙炎也不知道自己鑄造的管子,效果怎麼樣。
隻能粗略估計。
在這大熱天裡,又對著一千多度的鐵水。
趙炎的衣服,很快就濕透了。
期間程明遠命人給他們送來了飧食。
生鐵鑄造質地非常脆,還得儘可能做得薄一些,保證加熱效果。
因為泥範鑄造工藝,隻能製造直管,造不了彎管。
保險起見,趙炎多做了幾套。
鑄造好之後,他就坐程明遠的馬車,回了鐵匠鋪,用冰涼的井水匆匆衝了幾下。
躺到床上,很快又熱了起來。
這一夜到處都是水汽瀰漫,又濕又熱。
一直到淩晨時候,他才睡著。
醒來之後,登時感覺天氣比昨天更加濕熱。
今天的氣溫比昨天更高了。
昨天的雨還冇有乾。
利國監北麵,泗水沿岸又是大片的沼澤。
高溫蒸騰起了大量的水汽。
趙炎匆匆吃了點東西,就讓趙趕車趕著馬車來到了利國監。
來到反射爐所在的屋子外麵,程明遠見趙炎到來,登時衝他搖了搖頭。
趙炎進屋看了看,地上放著幾根新鑄的鋼條,已經全部被鑿開。
斷口處,都呈灰色。
趙炎來到鑄造工坊問道,“那幾根鑄管涼下來了嗎?”
“已經涼了!”
幾人邊說邊將幾根鑄鐵管搬了過來。
趙炎挑了幾根狀態最好的管子,讓王大郎他們搬到反射爐前。
細頭連線風箱,粗頭連線到反射爐燃燒室。
組裝好之後,在各根管子介麵處,用生鐵水,來回澆密實。
最終的成品效果,看起來跟藏族的“筒欽”大喇叭似的。
高爐的活門再次開啟,開始放鐵水後。
趙炎就讓人在管子四周點起了火,加熱空氣。
等反射爐方塘內,攪不動後,又潑了熱油。
再次攪不動之後,放出鋼水鑄造。
冇等冷卻下來,就打碎模具淬火。
程明遠找來了負責檢驗的師傅。
師傅再次拿出一根百鍊鋼鑿子,放到了鋼條上。
程明遠見狀不由捏緊了拳頭。
偏偏這時候,那檢驗師傅扭頭看了看他們。
“鑿!”程明遠幾乎用吼的聲音道。
檢驗師傅舉起錘子,一鑿子下去,就聽啪的一聲。