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錢惟昱聽著沈默站在一座正在開工出鐵水的新建高爐前解說,一邊頻頻點頭讚許鼓勵工匠。前衛與指導,沈默口中說的青黏土,應該就是比普通矽酸鹽黏土多富含了一些氧化鋁成分,也就是矽酸鹽黏土和鋁土礦的混合物。含鋁土礦成分多的黏土在高溫煅燒成轉後,結構強度會比普通的高一些,而且一千六七百度都不會軟下來。
稍微學過點初中化學的人都知道。耐火磚等東西,不比金屬材料,金屬是晶體結構的,有一個固定的熔點和沸點,比如純銀到了1000度肯定會融化,純銅到了1100度也肯定會熔化。而磚頭這種非晶體的混合煅燒物,在溫度上升的過程中,並沒有說到了幾度之後就一定要開始熔化、並且在徹底化成液態之前,熔化吸收熱會阻止材料溫度進一步上升。相反,非金屬材料在加熱過程中是一邊繼續升高自身溫度,只是會越來越軟,結構強度越來越弱。
所以新式耐火磚的使用,也算是古代鍊鐵鍊鋼時必須解決的一個問題,因為它直接制約了煉爐的最大爐溫和爐膛高度。生鐵在1200度的時候就會融化,而高碳鋼要1400度,此前普通粘土磚也就1100~1200度的屈服耐熱,熔鍊1000度就化成液態的銅還行,要想鍊鐵的話,就完全不夠把鐵加熱到鐵水狀態所需的溫度了。
至於土水泥,就是用石灰石粉碎煅燒、然後再和粘土混合,再煅燒粉碎產出的,技術原理很簡單,在古代也絕對可以做得到。
只不過因為水泥這種東西價賤,而且可替代性太強,人們用水泥無非是圖個便宜,並不是說沒有比水泥效果更好地建築石料、轉料黏合劑。從效果上來說,明礬水蒸糯米後反覆捶打所能起到的黏合效果還在土法水泥之上呢。
而古代對水泥成本上最大的制約,其實就是在於研磨手段。因為煅燒這個環節古今完全相同,而粉碎研磨的環節,後世可以使用諸如水泥攪拌車那種結構的球磨機,而古人只有用牲畜拉磨的方式研磨,效費比太低。但是這個障礙在錢惟昱這裡就不存在了——錢惟昱可是用水能的高手,吳越國哪處礦山不是排滿了粉碎礦石的水車鐵筒球磨機?既然粉碎銀礦石銅礦石鐵礦石都能用,大材小用一下粉碎石灰石也煅燒後的水泥業沒啥浪費吧?
推而廣之,既然土水泥生產的最大的成本制約是研磨粉碎環節,所以錢惟昱也就沒有打算把這種東西全面推而廣之,最多也就在新建工業基地和大型水利工程的時候用一用——就吳越目前的生產力水平而言,可以幾乎無成本實現持續粉碎研磨作業的,也就只有在水流湍急的江河邊、那些佈滿水車球磨機的地方而已。其他地方的民用建設要想用的話,異地運輸水泥的成本就會高得嚇人。以五代十國的水運運力,還沒低賤到用來長途運輸水泥的程度。
說白了,土水泥的優勢就在一個“便宜”上面,而效能並沒有小白穿越眾們以為的那麼牛逼、至少沒有明顯超過這個時代那些昂貴的土辦法。這個年代的海船河船所運的物資,貴的要麼是茶葉絲綢瓷器、霜糖雪鹽燒酒、各種昂貴的金屬製品;最最低賤的,也要算糧食了。用最大號海船也只有幾百噸載重量的運能去長途運輸傻大粗笨的水泥,完全是不划算的事情,還不如人家工地上就地找糯米明礬蒸土來用呢。
這也帶來一個好處,那就是土水泥的應用即使洩密了,別人也不容易模仿。因為除非敵人有能力把吳越的整套水能利用機械和水利設施為核心的技術工程體系整個兒照搬照抄過去,否則的話,光偷學一個土水泥的配方對敵人是毫無意義的。這也是錢惟昱一貫推崇的技術發展思路——他前世是做工程的,深知一個產品本身是很容易被抄襲山寨的,但是如果融入到一個統一的技術體系當中,成為一個“整體解決方案”的有機環節,別人就很難抄襲山寨了。
錢惟昱在沈默的解說指點下,巡視了整個鍊鐵廠許久。也親眼看了那座最新最大的高爐放出了一次鐵水——高爐鍊鐵是不停爐的迴圈冶煉模式,也就是每次從上頭投料之後,過三個時辰先開啟爐子底部的出鐵槽放出一部分已經煉好、反應充分了的鐵水。每次放出鐵水的分量或許只佔到高爐內總體投料鐵礦石的幾十分之一。
看著赤紅的鐵水從出鐵槽內流出,隨後傾倒入一輛有四個鐵輪的巨大陶製推車內,由十數個壯漢推拉著送去一旁數百步開外的鍊鋼區待用;運輸的過程中,鐵水已經漸漸散熱凝固粘稠,變成赤紅色的軟化姿態。後世在大型鋼鐵廠裡面,鍊鋼用生鐵的生產往往可以和鍊鋼產線緊密銜接,自動投料。那樣能減少大量燃料的消耗,避免鐵水冷卻連鑄成生鐵塊之後,