第524章 煤铁复合体 下
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1266年,6月8,金口市,五龙河大铁厂。
过了一会儿,两人上去瞅了一眼铁水,便跟着鱼雷罐去了下一级的平炉车间。
鱼雷罐是一种纺锤形的铁水容器,用生铁铸造,内部铺设了耐火砖,容积大、开口,有利于保持铁水温度。现在这个盛着上千度铁水的容器就放置在铁轨上,由几个工人心翼翼地推着,两人远远地跟在了后面。
一边走着,季国风一边介绍道:“这平炉可是我们近年来在炼钢技术上一次显着的改进啊。之前的转炉虽然原理简单、产量也大,但有个致命缺点,就是会让大量空气残留在材料中,对能影响不。而平炉就没这个问题……好吧,我知道有些人对能参数不感兴趣,只关注产量,但能提高了,相同的工件就可以用更少的钢,变相提高了产量。
平炉还有个好处是适应强,不一定非得是铁水,什么废钢啦生铁啦甚至铁矿石啦都可以扔进去炼,只要事先计算好成分就行了。哦对了,这个好处延伸下来,就是我们可以比较稳定地控制碳含量,不用像之前那样听由命了。”
孙长略一思考,问道:“既然如此,那当初你们为什么不直接上平炉,而是先用了转炉呢?”
“技术条件不够啊。转炉虽然有缺陷,但是引入空气除碳是个放反应,可以自然保持温度。而平炉没那么剧烈的反应,就必须从外界引入源才行,还不能是一般的源。这个源问题直到煤气技术成熟才解决,所以有了煤气之后,我们紧接着就上马平炉了。哦对了,顺带一提,历史上平炉原本是用来炼玻璃的,后来才用作炼钢,但我们这边就反过来了,有了炼钢平炉之后,技术才扩散到玻璃厂那边,他们用了这个才能批量生产平板玻璃。”
孙长听了这个一下子打起了精神:“原来平板玻璃是这么来的,这个可真厉害了啊!”
季国风撇了撇嘴,合着你们这些俗人只知道关心能赚钱的玻璃,对真正的技术一无所知啊!
着,两人就来到了平炉炼钢车间。同高炉车间一样,平炉炉体只占了车间面积的一部分,如同一个棺材一样躺在车间中央,周围则是大面积的蓄室和换气道。
此时尚有一炉铁水在冶炼,鱼雷罐灾之后没有直接上工位,而是越了保温室里。搬运工与车间负责人办完了交接,后者拿过了成分检验报告,马上就召集人员计算起了下一炉的配比。呃,季国风就在边,他们流着不知道是汗还是冷汗,计算得格外认真,计算尺和算盘一起上,反复验算了三遍才停下来。
负责人穿带有金色描边的白色制服,是个四级工程师,在东海工业体系里也是个响当当的人物了。边那几人至少也是戴着高级肩章的二级工程师,这意味着他们经过了标准化的工业教育,是难得的人才。这样的人才虽然在车间里要忍受严酷的工作环境,但在外面却是标准的有社会地位的高收入人士,可是婚介市场上的抢手货。
不久后,负责人跑着把计算好的成分表拿过来给季国风过目。季国风随意拿过来瞥了一眼,上面写铁水若干,碳含量1.2%的废钢若干,优质铁矿石若干以及除磷用的石灰石、白云石若干。这位前工业部长心算了一下,没什么问题,便把单子还给了他,道:“我就是来随便看看,不干涉你们的工作流程,不用拿给我看。”
负责人心中吐槽,但脸上还是陪笑着跑回去了,张罗工人准备起了物料,又跑到出炉口待命的工人面前宣讲了一遍作规程和注意事项。
过了一阵子,当前这炉钢水出锅了,根据墙上的生产计划牌,这应该是一锅低碳钢——鉴于当前可怜的加工能力,目前生产的钢材大部分都是碳含量偏低的,这样无论是锻造还是切削都能省不少力气。至于强度和硬度的问题则只能靠后了,再了,就算强度再低,也比其他地方普遍使用的熟铁和生铁强多了。接下来,这锅钢水大概会送去辊轧车间,轧制成某些板材或者型材。
之后,工人们便把新的物料按次序加进了炉子里,又纵了几下,一台原始的无牌号蒸汽机带着阀门转动了起来,进气道内部风道转换,煤气和空气涌进炉内。平炉内部主体是一个略带倾斜的平面,物料在平面上自行流动,煤气和空气输送进去后,遇到炉内的高温就燃烧起来,同时也对这份高温做出了自己的贡献。高温促成物料相互融合,产生物理化学反应,杂质造渣浮在表面,铁和炭混合成均匀的钢水。
当然,外面看不到里面发生了什么,季国风趁机讲解道:“这台平炉是固定式碱平炉,价比高,白云石烧制的碱炉衬使得它可以添加造渣剂,进一步除去杂质,一次出炉就有质量不错的钢了。”
孙长似懂非懂地点点头,但又想起了什么,问道:“确实,这个问题你们都过好几次了。不过我看你们的计划里面,不是还要上一台酸平炉么,既然碱平炉如此之好,为什么还要上酸的?”
季国风把手一拍,竖起大拇指来,道:“你这就问到点子上了。酸平炉虽然不能除渣,但有别的好处。它用二氧化硅作为炉衬,在高温下部分硅会还原进入钢水中,除去多余的氧,提升钢材的能。额外的硅能在一定程度上提升流动,有利于大型制件的生产。但是,它本不能造渣,这就要求原材料足够纯净才校所以我们准备建立一条碱平炉酸平炉联合生产线,以前者产生纯净的钢水,后者进一步除氧,生产出最高质量的钢材。这种钢可以用到的地方就多了,比如轻量化蒸汽机和大型火炮……”
“等等,”孙长突然打断了他,“季兄,我可不是真的什么都不懂啊,你们之前不是科普过,钢流动不好,不能用来铸炮吗?”
季国风神秘地一笑:“炮是可以的,大炮虽然不行,但我们现在有别的手段了啊……走吧。”
孙长莫名其妙地跟着他继续往后面走去,一连穿过了几个片区,连着名的辊轧车间都没进去看,径直到了后面的锻造三车间郑
“咚,咚……”
还没走进这个车间,就有巨大的锤击声有节奏地传来,直入心底,孙长适应了好一会儿,才跟着季国风走了进去。
这个车间是新建的,里面东西不多,正中央赫然摆放着一台高大的人字形机械,顶上连接着两根蒸汽管道,两撇之间垂着一个巨大的钢制锻锤,正对着地面上的砧台,声音就是从那边传出来的——
一根粗而长的钢梁正放在砧台上,五个工人在吊车的辅助下,作着锻锤将钢梁一点点锻造成弯曲的形状。锻锤看上去笨重无比,但是却一反寻常地灵活,几秒钟就上下一次,车间中不断回响着锤击的脆鸣声,每发一声,看上去坚固的钢梁就变形一点,令人深刻地体会到何为力量。
孙长捂着耳朵,目瞪口呆地看着这样的场景,半晌之后才缓过气来,对着季国风问道:“这,这就是那传中的蒸汽锤吧?”
季国风得意地道:“是啊,‘开1’式双动蒸汽锤,用了跟新星180同口径的300mm汽缸。工作汽压0.35mpa,即使不使用放大机构,单靠蒸汽的力量也足以提供2.5t的推力,使用1t重的冲击锤——这是初始型号,没给它吃满——最高可产生20kj的冲击能,每分钟最多可锻压12次,或者可以在一段时间内持续保持锻压力……呃,好吧,虽然看上去唬饶,但实际上只是柄入门级的锤子,加工不了太大的东西。不过这是个良好的开端,以后会越做越大,多大的钢材都会任我们揉扁锤圆,即使不使用铸造的方式,我们也能制造大型的工件!”
蒸汽锤的原理和蒸汽机如出一辙,实际上,它完全可以看作一台去掉了曲柄、只进行往复运动的蒸汽机,把这个往复运动用来驱动锻锤,就是这台蒸汽锤了。在此之前,工业部只能使用水力机械来驱动锻锤,而这类机械能直接提供的扭矩是很的,必须通过一放大机构才能获得满意的压力,这就对机构中的每一个零件的强度都提出了要求,最终结构复杂、零件笨重、成本高。当然,即便如此,这些水力锻锤仍然起到了巨大的作用。而现在有了蒸汽锤,只需要一个很简单的结构就能获得巨大的冲击力,在成本上相比之前有了巨大的飞跃。可想而知,以后大型锻件会源源不断从这个车间生产出来,各建筑业、造船业、机械制造业、军火行业都会受益于此。
“哪,一吨,那得多重啊,这一锤子不就相当于一辆马车砸了下来?”一声声沁人心脾的锤锻声中,孙长很外行地叫了起来。
季国风耸了耸肩:“这才一吨呢,以后出了十吨、百吨、千吨的,不得吓死你?嘛,不过我觉得,以蒸汽锤的潜力,有个十吨二十吨就不错了,再高的话建设代价就太大了,还不如转头搞液压机呢,就算手艺糙点,上个一百吨也不是难事。来,这汽缸其实也也是用了同样的帕斯卡原理……”
不过孙长已经无暇回应他了,他已经沉浸在这种令人惊异的锻造过程中,畅想着无数锻件从这里源源不断产出的未来。
季国风笑了一下,趁机传教道:“怎样?如此磅礴的伟力,又如何是那些拿着大刀长矛的野蛮人能撼动的?所谓安全问题,根本就不存在……退一万步,即便莱芜的工业基地落在敌人手里,他们又有什么本事把它开动起来?而自己束手束脚,只会拖慢我们进步的脚步。老孙,怎样,这个月大会可要捧我一场?”
过了一会儿,两人上去瞅了一眼铁水,便跟着鱼雷罐去了下一级的平炉车间。
鱼雷罐是一种纺锤形的铁水容器,用生铁铸造,内部铺设了耐火砖,容积大、开口,有利于保持铁水温度。现在这个盛着上千度铁水的容器就放置在铁轨上,由几个工人心翼翼地推着,两人远远地跟在了后面。
一边走着,季国风一边介绍道:“这平炉可是我们近年来在炼钢技术上一次显着的改进啊。之前的转炉虽然原理简单、产量也大,但有个致命缺点,就是会让大量空气残留在材料中,对能影响不。而平炉就没这个问题……好吧,我知道有些人对能参数不感兴趣,只关注产量,但能提高了,相同的工件就可以用更少的钢,变相提高了产量。
平炉还有个好处是适应强,不一定非得是铁水,什么废钢啦生铁啦甚至铁矿石啦都可以扔进去炼,只要事先计算好成分就行了。哦对了,这个好处延伸下来,就是我们可以比较稳定地控制碳含量,不用像之前那样听由命了。”
孙长略一思考,问道:“既然如此,那当初你们为什么不直接上平炉,而是先用了转炉呢?”
“技术条件不够啊。转炉虽然有缺陷,但是引入空气除碳是个放反应,可以自然保持温度。而平炉没那么剧烈的反应,就必须从外界引入源才行,还不能是一般的源。这个源问题直到煤气技术成熟才解决,所以有了煤气之后,我们紧接着就上马平炉了。哦对了,顺带一提,历史上平炉原本是用来炼玻璃的,后来才用作炼钢,但我们这边就反过来了,有了炼钢平炉之后,技术才扩散到玻璃厂那边,他们用了这个才能批量生产平板玻璃。”
孙长听了这个一下子打起了精神:“原来平板玻璃是这么来的,这个可真厉害了啊!”
季国风撇了撇嘴,合着你们这些俗人只知道关心能赚钱的玻璃,对真正的技术一无所知啊!
着,两人就来到了平炉炼钢车间。同高炉车间一样,平炉炉体只占了车间面积的一部分,如同一个棺材一样躺在车间中央,周围则是大面积的蓄室和换气道。
此时尚有一炉铁水在冶炼,鱼雷罐灾之后没有直接上工位,而是越了保温室里。搬运工与车间负责人办完了交接,后者拿过了成分检验报告,马上就召集人员计算起了下一炉的配比。呃,季国风就在边,他们流着不知道是汗还是冷汗,计算得格外认真,计算尺和算盘一起上,反复验算了三遍才停下来。
负责人穿带有金色描边的白色制服,是个四级工程师,在东海工业体系里也是个响当当的人物了。边那几人至少也是戴着高级肩章的二级工程师,这意味着他们经过了标准化的工业教育,是难得的人才。这样的人才虽然在车间里要忍受严酷的工作环境,但在外面却是标准的有社会地位的高收入人士,可是婚介市场上的抢手货。
不久后,负责人跑着把计算好的成分表拿过来给季国风过目。季国风随意拿过来瞥了一眼,上面写铁水若干,碳含量1.2%的废钢若干,优质铁矿石若干以及除磷用的石灰石、白云石若干。这位前工业部长心算了一下,没什么问题,便把单子还给了他,道:“我就是来随便看看,不干涉你们的工作流程,不用拿给我看。”
负责人心中吐槽,但脸上还是陪笑着跑回去了,张罗工人准备起了物料,又跑到出炉口待命的工人面前宣讲了一遍作规程和注意事项。
过了一阵子,当前这炉钢水出锅了,根据墙上的生产计划牌,这应该是一锅低碳钢——鉴于当前可怜的加工能力,目前生产的钢材大部分都是碳含量偏低的,这样无论是锻造还是切削都能省不少力气。至于强度和硬度的问题则只能靠后了,再了,就算强度再低,也比其他地方普遍使用的熟铁和生铁强多了。接下来,这锅钢水大概会送去辊轧车间,轧制成某些板材或者型材。
之后,工人们便把新的物料按次序加进了炉子里,又纵了几下,一台原始的无牌号蒸汽机带着阀门转动了起来,进气道内部风道转换,煤气和空气涌进炉内。平炉内部主体是一个略带倾斜的平面,物料在平面上自行流动,煤气和空气输送进去后,遇到炉内的高温就燃烧起来,同时也对这份高温做出了自己的贡献。高温促成物料相互融合,产生物理化学反应,杂质造渣浮在表面,铁和炭混合成均匀的钢水。
当然,外面看不到里面发生了什么,季国风趁机讲解道:“这台平炉是固定式碱平炉,价比高,白云石烧制的碱炉衬使得它可以添加造渣剂,进一步除去杂质,一次出炉就有质量不错的钢了。”
孙长似懂非懂地点点头,但又想起了什么,问道:“确实,这个问题你们都过好几次了。不过我看你们的计划里面,不是还要上一台酸平炉么,既然碱平炉如此之好,为什么还要上酸的?”
季国风把手一拍,竖起大拇指来,道:“你这就问到点子上了。酸平炉虽然不能除渣,但有别的好处。它用二氧化硅作为炉衬,在高温下部分硅会还原进入钢水中,除去多余的氧,提升钢材的能。额外的硅能在一定程度上提升流动,有利于大型制件的生产。但是,它本不能造渣,这就要求原材料足够纯净才校所以我们准备建立一条碱平炉酸平炉联合生产线,以前者产生纯净的钢水,后者进一步除氧,生产出最高质量的钢材。这种钢可以用到的地方就多了,比如轻量化蒸汽机和大型火炮……”
“等等,”孙长突然打断了他,“季兄,我可不是真的什么都不懂啊,你们之前不是科普过,钢流动不好,不能用来铸炮吗?”
季国风神秘地一笑:“炮是可以的,大炮虽然不行,但我们现在有别的手段了啊……走吧。”
孙长莫名其妙地跟着他继续往后面走去,一连穿过了几个片区,连着名的辊轧车间都没进去看,径直到了后面的锻造三车间郑
“咚,咚……”
还没走进这个车间,就有巨大的锤击声有节奏地传来,直入心底,孙长适应了好一会儿,才跟着季国风走了进去。
这个车间是新建的,里面东西不多,正中央赫然摆放着一台高大的人字形机械,顶上连接着两根蒸汽管道,两撇之间垂着一个巨大的钢制锻锤,正对着地面上的砧台,声音就是从那边传出来的——
一根粗而长的钢梁正放在砧台上,五个工人在吊车的辅助下,作着锻锤将钢梁一点点锻造成弯曲的形状。锻锤看上去笨重无比,但是却一反寻常地灵活,几秒钟就上下一次,车间中不断回响着锤击的脆鸣声,每发一声,看上去坚固的钢梁就变形一点,令人深刻地体会到何为力量。
孙长捂着耳朵,目瞪口呆地看着这样的场景,半晌之后才缓过气来,对着季国风问道:“这,这就是那传中的蒸汽锤吧?”
季国风得意地道:“是啊,‘开1’式双动蒸汽锤,用了跟新星180同口径的300mm汽缸。工作汽压0.35mpa,即使不使用放大机构,单靠蒸汽的力量也足以提供2.5t的推力,使用1t重的冲击锤——这是初始型号,没给它吃满——最高可产生20kj的冲击能,每分钟最多可锻压12次,或者可以在一段时间内持续保持锻压力……呃,好吧,虽然看上去唬饶,但实际上只是柄入门级的锤子,加工不了太大的东西。不过这是个良好的开端,以后会越做越大,多大的钢材都会任我们揉扁锤圆,即使不使用铸造的方式,我们也能制造大型的工件!”
蒸汽锤的原理和蒸汽机如出一辙,实际上,它完全可以看作一台去掉了曲柄、只进行往复运动的蒸汽机,把这个往复运动用来驱动锻锤,就是这台蒸汽锤了。在此之前,工业部只能使用水力机械来驱动锻锤,而这类机械能直接提供的扭矩是很的,必须通过一放大机构才能获得满意的压力,这就对机构中的每一个零件的强度都提出了要求,最终结构复杂、零件笨重、成本高。当然,即便如此,这些水力锻锤仍然起到了巨大的作用。而现在有了蒸汽锤,只需要一个很简单的结构就能获得巨大的冲击力,在成本上相比之前有了巨大的飞跃。可想而知,以后大型锻件会源源不断从这个车间生产出来,各建筑业、造船业、机械制造业、军火行业都会受益于此。
“哪,一吨,那得多重啊,这一锤子不就相当于一辆马车砸了下来?”一声声沁人心脾的锤锻声中,孙长很外行地叫了起来。
季国风耸了耸肩:“这才一吨呢,以后出了十吨、百吨、千吨的,不得吓死你?嘛,不过我觉得,以蒸汽锤的潜力,有个十吨二十吨就不错了,再高的话建设代价就太大了,还不如转头搞液压机呢,就算手艺糙点,上个一百吨也不是难事。来,这汽缸其实也也是用了同样的帕斯卡原理……”
不过孙长已经无暇回应他了,他已经沉浸在这种令人惊异的锻造过程中,畅想着无数锻件从这里源源不断产出的未来。
季国风笑了一下,趁机传教道:“怎样?如此磅礴的伟力,又如何是那些拿着大刀长矛的野蛮人能撼动的?所谓安全问题,根本就不存在……退一万步,即便莱芜的工业基地落在敌人手里,他们又有什么本事把它开动起来?而自己束手束脚,只会拖慢我们进步的脚步。老孙,怎样,这个月大会可要捧我一场?”
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