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大的难题。
当然古人的纠结是如何让温度达到金属融化的程度,而现代人所纠结的是如何产生太阳般的高温,如何增加核心温度,如何提高高温所持续的时间,如何让高温变得可控……
……围绕着温度,由无数世界性的难题困扰着人类,阻碍着人类前进的步伐。
而困扰着陈征前进步伐的,同样是在现代人看来无比简单,而对身处异星的陈征来说却无比艰难的事情——如何才能用木炭达到一千多度的高温。
铜单质的熔化温度高达1300多度,铁单质的熔化温度为1500多度。
相对于单质来说,铜合金的熔化温度就低得多了,比如青铜就只有900至1000度,虽然根据配方的不同,青铜的熔点也不尽相同,但一般来说都低于1000摄氏度。
如果没记错的话,氧化亚铜的熔化温度应该在1200度左右,远高于一般的青铜。
普通的煤炭燃烧温度大概在900度左右,优质褐煤在民用锅炉中的燃烧温度也不过是1000度。炼钢厂中无烟煤在鼓风机的帮助下燃烧温度可以达到1700至1900度,而使用焦炭的高炉才能到达2300度的高温。
可以看得出,即便是在科技发达的现代,普通的民用温度也很难超过1000度,况且这还是在使用煤炭作为燃料的情况下。
至于木炭的燃烧温度就更低了,只有区区700度,在有着“先进”的泥胚炉膛、鼓风设备(风箱)的情况下,木炭的燃烧温度可以勉强达到1000度。
中原地区古代很少有使用“石炭(煤)”的纪录,即便是冶炼金属也多使用木炭。
青铜的冶炼温度很低,在使用木炭的条件下也可以达到1000度使其溶化。而铁就不一样了,即便是开始普遍使用的铸铁(主要为铁、碳、硅),其熔点也要超过1200度。
别看这区区200多度的温度,这200多度就是区分铁器时代与请同时代那天堑般的鸿沟。人类文明用了数千年的时间才跨越了这区区200度的瓶颈。
比较一下上述资料就不难发现,为什么古代先经历了“青铜时代”,然后才是“铁器时代”。
用区区木炭来冶炼熔点1200度的氧化亚铜其中的难度不言而喻。不过对于陈征来说,他与摸石头过河的古代人不同,既然有着前人牙慧,那么他要做的只是弯腰去拾就好了。
比起简单粗暴的碳化池,接下来陈征要做的事情既是人类文明曾经迈过的重要一步——冶炼高炉。
准确的说,其实是类似土法炼钢时期的小高炉。当然,由于没有优质无烟煤,用木炭代替的话陈征还需要做一些结构上的调整。
在这些调整中最重要的部分,可以说是占了整个工程量百分之50以上的,就是鼓风设备以及热回收系统。
没错,为了用木炭答道更高的温度,陈征需要更加复杂的系统。
首先要做的,是设计工作。
摊开一块风干的树皮,陈征用一根细细的木炭条在凹凸不平的纸面上写写画画起来。
鼓风系统自然就是鼓风机,说白了就是个大号的人力风箱。就其风箱本身来说,难度并不高,不过如何提供动力,如何达到足够大的供风量,这才是最大的难题。
不过好在陈征需要冶炼的铜矿并不多,即便再背回来几箱子,一个几倍于普通风箱的鼓风系统就能搞定了,至于驱动动力上自然不是费力由人的手臂来回推拉,陈征造了个类似老式火车的传动系统,可以将下踩的力转化为圆周运动。再由简陋的皮带系统带动整个风箱循环往复。
热回收系统说得高端,其实说来更加简单,无非就是将炙热的废气与风箱鼓进来的新鲜空气混合,再重新送会炉膛中。
这样的话一方面提高了进风温度,有利于提高炉心温度,另一方面废气中的氧气和燃烧不完全的一氧化碳也可以重新进入炉膛二次反应,大大提升了反应效率。
不过这个废气回收系统如何设计、气密性如何解决、如何利用风箱的力量将废气和空气充分混合……这些,才是整个工程中最大的设计难点。
这些困难一一攻克之后陈征就能得到一部分纯度不是很高的铜了。至于如何去除这些铜制品中的杂质……那就是另一个更加庞大的问题了。
在树皮纸上比比划划了一个多小时,陈征终于满意的停下了笔。想象中的困难在这段时间里被陈征一一解决,当他放下那根纤细的碳条的时候,心中还颇有些自得。
的确,在工程上用一些小小的改变就实现了困扰他多时的难题,那种感觉的确非常不错。不过很快的,陈征心中的这份得意就变成了苦涩。
计划了半天之后,他发现有一个最重要的部分他忘记计算了,那就是……天气!
在如此寒冷的天气下,他要如何打泥胚砖?如何溜缝?
就算烤化了地面,融出了雪水调出泥浆来,那打成了泥胚砖后要如何风干?没等泥胚子晾干就要被冻裂了!
同理,就算一切顺利陈征砌出了小高炉,但是密封问题怎么解决!?用和好的稀泥溜缝?没等泥干呢墙都要被冻裂了!!
“……看来还有很多事情要做啊……”
陈征无奈的摇了摇头。
嘴上说和落在纸笔上,比起实际要做的,那可真是简化太多太多了。
不过嘛,这些困难总会有办法克服的,只是计划要稍微调整一下了。
在砌小高炉之前,陈征还需要搭建个烘干室。
“还要在扩大才行……”
陈征看着冒出袅袅青烟的碳化池喃喃自语。
节14 等待()
碧空万里,漆黑的烟柱直达天际。
冒着浓烟的,是陈征的风干室。它很简陋,甚至连墙壁都没有,有的只是一个个木头架子和木板搭出来的“凉棚”。再加上“风干室”内蒸腾的烟雾,乍看上去还以为是在熏肉呢。
其实陈征本身的创意就借鉴了做熏肉的烟熏房,只是稍稍做了些改变。
其实冒烟的不是别的,正是陈征加宽、加长之后的碳化池。在碳化池的两边打上一排排木桩,一根根活梁跨过烟熏池,架在木桩上。
接下来陈征将两掌宽的木板一根根铺在木梁上,中间留出三指宽的缝隙,接下来再在上边架上另外的横梁,最后在上面铺满干草。
这样一个四面漏风的烟熏池就完成了。
看上去简陋又简单,可实际上就是为了这么个简陋的玩易,陈征耗费了整整两天的时间。
首先是地面温度。
支撑木板的横梁离地面太近的话,时间长了容易被烤着火,但离得太远的话被冷风一吹,温度就完全提不上来,摆在上面的土坯一个个全都得冻裂。
另一方面,铺干草的横梁高度也经过了无数次的调整,太高的话温度不够,泥砖下边都烤干了,上边却冻裂了。而太低也不行,会让更多草叶掉在尚有粘性的土坯砖上,降低成品土胚砖的气密性。
不过终究这个工程还是完成了,虽然比想象中更晚了些,可之前的设想倒是全部完成了。
首先利用碳化池制造作为燃料的木炭,然后利用碳化池的余热慢慢的烘干土坯砖,当碳化池里面的木条全部碳化的时候,上方密密麻麻摆着的土坯转也就都烤干了。
为了让双方同步,陈征少不了不断的调整木架的高度,而这个就是陈征用了整整两天时间的根本原因。
不过工艺这种东西就是如此,在探索出来之前非常消耗时间、精力和材料,但当它被探索出来之后,接下来的生产只要严格按照工艺流程去做就好了,既省心又省力。
这种可以将效率提升到极致的工艺,一般被称之为“标准化”,是工业化必不可少的条件之一。
碳化池大概30多个小时能出三四吨的木炭,土坯砖能出近千块。再算上打胚、收架、清理的时间,正好两天一窑碳、砖。
陈征大概算了一下用量,自觉的将理想中4米多高的高炉降低到不到3米,直径更是从三米多直降到不到两米。体积降低后,除了铜产量急剧降低之外,时间和材料的消耗也同样大大降低了。
砌高炉就没什么好说的了,无非就是清理出一块干爽平整的土地,用一块块土坯砖网上垒就是了。
不过考虑到天气问题,普通的堆砌方式在这里并不适用,因为作为填缝材料的泥浆无法自然风干的问题。
为了解决这个问题,陈征在尚未成型的“高炉”内圈点了一堆较大的篝火,外圈则点燃了六堆小一些的篝火。
当然仅只是几堆篝火的话还解决不了泥浆凝固时间不一致的问题,虽然这样会影响最终的气密性和使用寿命,可这也是没有办法的这种方案。不这样做陈征连可用的高炉都没有,还何谈高炉寿命?
无论是烧炭、烧砖,还是堆砌高炉,可以说就连劈柴生火都是非常消耗体力的重活。自从决定冶铜之后,陈征每天都累成死狗。
换做陈征的那帮同学,别说是劈柴搬砖了,擦个地都会气喘吁吁不想动弹,按照陈征的工作量的话,高炉建成的之时也是他们累得吐血而亡之日。
不过不管白天再怎么累,只要晚上握着吊坠,做一宿星海蓝光的梦之后,第二天一早就又是个生龙活虎的壮小伙。
这一段时间重活干下来之后,陈征明显感到自己的力量越来越夸张了。原本拖根手腕粗的树枝都得喘上半天,更粗的原木更是要借助绞盘、绳索以及雪橇才能搬动。
而现在,陈征可以轻松的扛起一根足球粗三米多长的圆木。这力量如果放到地球上,拿个举重冠军什么的应该妥妥的不成问题。
当然,与之相应的,在陈征力量增长的同时,饭量也变得越来越大,一顿饭吃个三五斤的鱼肉不过是垫垫肚子,就算翻上一番也不过是刚刚吃饱。
时间,就这样一天天的过去了。
随着食物的渐渐减少,陈征堆砌的土高炉也渐渐成型。最终,一座三米高、子弹头形的土坯高炉就成型了!除了方形的热风管道比较奇怪之外,其他部分看上去很类似土法炼钢的小高炉了。
看着自己的作品,陈征颇为满意。
将风箱与冷风管接好,用混合了大鱼骨粉的腻子做好风箱与冷风管道的气密,最后装上木质的扶手就算全部完工了。
此时,高炉内已经层层叠叠的铺满了木炭,木炭的中央堆叠着陈征多次往返采集回来的赤铜矿方晶,陈征深吸了口气,将火种从预留的入料口扔了进去。
“呼……也不知道能不能行。”
虽然做了这么多工作,但陈征依然心里没底。冷风管道与热风管道的连接处能不能经得起冷热变化?冷风与热风能否充分混合?最后最重要的是,经过陈征的技术改造后,算不上品质优良的木炭能否达到1200度的高温?
这一切都还是未知数。
要不是有着以吨计的鱼肉储备,陈征还真不敢花费这么长时间、这么多精力来博取那个缥缈的可能性。
然而,不去拼搏就什么可能性都没有了。
难道陈征要缩在雪洞里,像个野人一样为口饭吃天天早出晚归寻找可能存在的猎物,然后某一天饿死在雪洞里等到春天雪化了之后留下一具高度腐烂的尸体。
又或狩猎失败,死在某些实力强大的怪物口中,变成一坨臭乎乎的粪便滋养这这片陌生的土地……
那,不是陈征想要的。
尤其是当他发现了怪鱼水晶的神奇之处后,陈征就更不想死在这片土地上了。
他要回去,要给那些追捕他的人好看。
经过了这么多天,有些事情他已经想得很清楚了。
首要任务就是活下去。
活着,然后等待。
等待那些追捕他的人。
他们不是想要这块吊坠吗?他们不是能够跨越时空吗?
只要继续活下去,早晚会等到追捕他的势力再次派人来,而到那个时候……
……陈征要告诉他们,谁才是猎物!
节15 建家()
炙热的火焰,在高炉中跳跃着。
即便隔着老远,陈征依然能够感受到炉膛中的温度。
从来到这颗星球的这些时间里,今天是他第一次热到想要脱衣服。
不过虽然热得要命,但基于理智他也只是想想,没真的脱衣服。
泥胚砖堆砌出的厚厚炉膛散发着阵阵烫人的辐射,烤得陈征满脸通红。可是脸热虽然热成这样,但后脑勺却依然阴冷阴冷的,挂在发间的汗珠都冻成了小冰粒。
陈征扶着扶手,一边用力的踩着踏板一边后悔。
如果把头盔带来,现在后脑勺冰凉冰凉的。腿儿秋词的话如果