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在陆奎勋为首的物理研究团队和周建业为首的化学研究团队配合下，依靠对高炉的理论研究基础，最终确定下了平炉构造。陆奎勋更是依靠刘磊的模糊描述，设计出了效果不错的储热器。
完成了相关设计，刘磊便在佛耳山钢铁厂着手建设全世界第一台马丁炉。考虑到华夏铁矿石普遍偏酸性，刘磊特意要求修筑碱性马丁炉，包括利用水泥原料烧制硅酸盐耐火砖，以及在炉膛内设计专门堆放石灰的狭舱，借此转化消耗生铁中过高的硫化物，降低钢铁脆性提升低温性能。
第380章 建设铁轨
经过多次试验和修改，今天马丁炉终于成功炼出了第一炉钢水。三个月的辛苦有了回报，众人都欢呼了起来。方中德高兴得挥舞着实验报告跑到刘磊身边：“大人，成功了，我们成功了。”
“没错，我们成功了。”刘磊嘱咐着：“你要记好配料情况，完善整个工艺流程，尽快实行量产。等到马丁炉炼钢技术完全成熟，就在龙岩和佛耳山两个钢铁厂推广建设。”
“明白，我已经记下来了，配料是生铁、石灰、锰铁矿石，另外还要通入焦炉气。”方中德咧开嘴笑着，他简直难以平复内心的激动。一直以来，他都将老师宋应星奉为神人，认为《天工开物》五金篇是冶金的极限，没想到短短三年时间，刘磊便给他好几次惊喜。生铁、钢的生产速度都在飞速提升，转眼间已经比五金篇要高百倍了，这对他来说只能用神迹来形容。
“好好干，我们要用到钢铁的地方很多，绝不会滞销的。”刘磊在心中补充了一句，至少百年内不会。
“嘿嘿，我知道了。”方中德点点头，他忽然醒悟过来：“可是这一台平炉十几个小时就炼出一炉钢水，足有五吨多啊。若建设二十台平炉，日夜不停的炼钢，我们怎么用？”
“用不完吗？”刘磊哑然，在他看来如今的佛耳山和龙岩两处钢铁厂可谓是全世界唯二的近代化钢铁厂了，生产出来的钢铁应该供不应求，方中德怎么会认为无处可用？
方中德却在那里扳着指头计算：“枪炮自然是需要的，不过我们一直都用生铁……”
“以后换成钢的。”刘磊打断他说道：“炮弹和手榴弹嘛可以继续用生铁，不过枪管要用钢棍钻孔，炮也用钢来铸造。”
“用钢做枪管难度很高，恐怕还要研究研究才行。就算如此，也用不了这么多钢啊。”方中德挠挠头。
“主要还是民用工业嘛。”刘磊感觉方中德笨得要死，居然没想到钢铁在民用工业的使用，他开始扳着指头计算起来：“以前我们的钢产量太少，现在足够多了，就把能换的都换成钢的。除了武器之外，农具也都变成钢的，锄头、锨头、犁，另外……”
数到这里刘磊忽然卡住了，他想到后世的机加工行业如今只是个雏形，陆奎勋设计的几种水力机床仅仅用于军工生产罢了，至于机械制造业八字还没一撇，又去哪里消耗大量钢铁？
“我们要加强水泥路面，以后路面下要铺设钢网。另外要建立机加工厂，要制作铁丝、轴承、螺栓、齿轮、连杆，甚至是无缝钢管。”刘磊在那里扳着手指计算，忽然脑海中灵光一闪：“对了，我们修铁路。”
“铁路？是什么东西？”方中德挠挠头反问：“难道是用铁板铺路？这似乎太奢侈浪费了。”
“当然不是，用铁板铺路会生锈的。”刘磊摇摇头：“我要做的铁路是架设在枕木上的钢轨，不过你们必须进一步提升机加工速度，要先制作出足够好的工字钢。”
刘磊开始将自己所知的铁路知识透露了出来，为了让方中德看得更清楚，他还绘制了铁路线的图纸。刘磊之所以提出修建铁路，当然是为了将来的火车做准备。尽管蒸汽机八字还没一撇，但铁路建设是长期工作，提前准备是相当必要的。现在平炉让钢产量提升百倍，因为矿石问题出产的又是锰钢，恰好可以作为铁轨使用。
要建设铁轨，先决条件是确定轨距以便施工，对此刘磊是相当慎重的。他知道按历史发展，全世界有多种规制，其中国际通用的标准轨距是1435毫米，据说这是根据古代欧洲战车的宽度决定的，基本上等于并排拉车的两匹战马宽度。此外俄罗斯的1520毫米制式被叫做宽轨，另有更宽的爱尔兰1600毫米规矩，葡萄牙的1665毫米，乃至西班牙的1674毫米和阿根廷等国的1676毫米规矩。
窄得也有不少，例如英国最早使用1067毫米轨距的米轨，许多矿山还有使用762毫米轨距的寸轨。许多国家为了避免因为轨制相同被他国入侵，都制定了自己的轨道标准，据说世界上总共有13种轨距之多。
现在刘磊是第一个吃螃蟹的人，他就要先设定自己的轨距标准。拥有长远的战略眼光，他当然要选择一个最优化的轨距才行。按照理论来说，宽轨的优点是载货量大，足够平稳不易脱轨翻车。当然也不是越宽越好，因为轨道太宽桥梁和隧道造价也会大幅提升，转弯半径要增大，占地面积也要增大，建设铁路线成本会变高。
轨道窄也有好处，越窄的轨道转向空间越小，铁路线成本低，修建时转向灵活，特别适用于山区。但窄轨相应的载货量变少，同时因为容易脱轨，车速也无法太多提升。
刘磊很想用标准轨，但他知道这种轨距也不是最优的，只是当年各方势力妥协的产物，据说还有纪念铁路之父斯蒂芬森建设第一条铁路的缘故。为了找到最优方案，刘磊当即要过纸笔，开始计算起不同轨距的各项数据。
方中德在旁边看得发傻，不知为什么刘磊才说了一半，便开始书写起来。看着那一大堆完全看不懂的数学式，方中德也不便打扰，只能在旁边等着。很快陆奎勋等人也被吸引了过来，他们大致能看懂刘磊在做什么，只是这些知识比他们所学更为高深，让他们也看得不是很懂。看着那些玄奥复杂的公式，陆奎勋等人如痴如醉。
“应该可行，轨距就定在1510毫米。”刘磊扔下笔站了起来，经过计算他发现这样的轨距应该是速度、载重量、转弯半径、稳定性等各种因素妥协治下的最优方案了。或许矿山因为道路崎岖，还要修建一批寸轨，但主要铁路线就该沿用这个轨制了。
“这是什么？”陆奎勋忍不住问道，刘磊抬头看去，才发现身边围了一群人。
“这是要修建铁路的轨距。”刘磊借着自己绘制的铁路式样，给大家讲解着轨道，听得众人连连点头。
第381章 铸造难题
听了半晌，方中德实在忍不住了：“大人，这种铁路造起来价格不菲，似乎没有什么用处啊。”
“怎么会没用？”刘磊毫不犹豫的反驳，轨道交通啊，即使在后世这也是陆地上最经济的交通方式，是远途物流的最优方案，怎能说没用。当然刘磊不能给她们解释什么是火车了，在蒸汽机都没有的时代，火车根本是天方夜谭的东西。可是要说服面前这群人，刘磊又不得不举个例子。忽然他想到了以前看过的电影中有个桥段，一辆巨大的马车在铁路上行驶，他当即脱口而出：“我们在铁轨上跑马车。”
“马车？”众人皆惊呼起来，他们不明白有光溜溜的水泥路面，为何要让马车在铁路上跑。
刘磊画了个铁路使用的马车轮子，给众人介绍道：“按照这样的设计，我们可以用两匹或者四匹马拉车，能将马车做得更宽而不用担心转弯问题。根据我的计算，这种马车的运载量将比普通马车高一倍以上。”
“超过一倍？”方中德瞪大了眼睛，以货运马车不超过六百公斤的载重量，翻倍也没有多大用处，不过要用在运送矿石上，确是格外重要的。佛耳山缺少铁矿资源，供应全都来自于龙岩。之前佛耳山建立了六座高炉，已经让上百辆马车全力运输了，若今后再建设更多的平炉，这个数字恐怕还要翻两番。
这么多的马车成本极高，除了雇佣车夫的费用，还要伺候大量马匹，这是一笔巨大的投入，始终令方中德头疼。如果马车的运力提升一倍，成本会下降许多，他已经完全心动了。
“大人，真的能超过一倍吗？”方中德还是有些不敢相信。
“至少理论如此。”刘磊也不敢肯定，毕竟他只看过电影，也知道历史上有这样的真实情况，但具体数据却不可能知道：“至少这样的马车有几个优点，第一不需要考虑减震，驾驶起来又快又稳；第二是有铁轨的束缚不必担心翻车；这第三个优点嘛现在是秘密，以后告诉你们。”刘磊对着侧耳聆听的众人神秘一笑，却是不肯说了。
不管第三个优点是什么，方中德已经对铁路线很感兴趣去，至少增加负重这一项，已经让他有了紧迫感。他已经开始盘算着，如何从陆荣手中抠出钱来，修建龙岩州到佛耳山的铁路线了。
“炮厂怎么样了？”刘磊最关心的还是火炮工厂，作为军工基地，佛耳山主要还是军工企业众多，炼钢厂只是配套设施罢了，主要还是用来给特种军工需求试验新材料冶炼，真正的炼钢企业还是漳平工业基地的那个龙岩钢铁厂。
“炮厂？这个我不清楚，要问问老三。”方中德平日都在漳平工业基地的，这边主要还是方中履负责。刘磊在这里埋头试验炼钢的时候，方中履每日都过来看看，不知为何今天却没有来。
刘磊看了看正在搅动钢水的一群工人道：“你在这里看着，我去炮厂转转。”
“放心吧，有我在这里没问题。”方中德点头答应着，他没打算陪着刘磊四处逛，铁路的问题千头万绪，他要首先和陆奎勋商讨一下，该如何制造铁轨。
刘磊带上几个人，背着手向军工区走去。作为复国军最大的军工基地，这里囊括了几乎所有枪炮制造，原本的狮头寨已经转为了弹药基地，专门负责制作火药、炸药，以及生产炮弹、铅弹、手榴弹了。
“大人，你来了？”方中履正在铸造车间里忙活着，抬头就看见刘磊走了进来。
刘磊点点头，伸头看向众多工匠正忙活的工作问道：“出了什么问题？还是搞出来什么好东西了？”
提到现在的工作，方中履黯然摇了摇头：“还不确定，出现了点小问题。”
“情况很严重吗？”刘磊知道对方所说的小问题肯定不小，否则也不会让他放弃去看钢水出炉了。
方中履早就把刘磊当做无所不能了，听到对方问起赶快提问：“是之前提到过的钢模铸炮问题，我们试用了好几种材料，中碳钢、高碳钢，表面渗碳钢，都有个很大的问题。”
“什么问题？”刘磊看看旁边那个相当精致的钢模，似乎也没有什么问题。
方中履将旁边用过的钢模拿过来说道：“是钢的融化问题，钢水倒入钢模以后，钢模也会出现融化的情况，这样一来根本无法脱模。”
“钢模融化？”刘磊的眉头紧紧皱了起来，这件事情他也很难解决，毕竟他不是专家，他也只是在书上看到过钢模铸炮这么个名词，具体如何操作完全不懂，一切都只能让方中履自行摸索，现在看来问题很难解决。
“如果不让钢模融化，自然要提高熔点。”刘磊摸着下巴在那里咕哝，作为一个化学高材生，他很自然的想到了化学方面：“什么材料最耐高温？对了，是钨合金。”
“钨合金？那是什么东西？”方中履完全迷惑了。
刘磊嘿嘿笑道：“钨是一种稀有元素，耐热性非常高，只要加入钢材里做成合金钢，制造钢模完全能抵挡钢水的热度。”
“这个东西怎么制造？”方中履瞪大眼睛问道。
“这个嘛。”刘磊有些犯难，他知道钨的熔点非常高，以平常的冶炼方式根本无法提炼，钢铁厂是帮不上忙的。
刘磊想了想说道：“周建业在不在。”
“我在这里。”周建业始终跟在后面，希望能从刘磊这里再弄到什么有价值的信息，以便下一步的研究。听到刘磊点名，周建业三两步就跑到了前面：“磊哥，有什么好点子？我去帮你研究出来。”
刘磊摇了摇头：“我把化学实验室交给你，不是让你当应声虫的。一个成熟的科研机构，必须有自己成熟的想法和创新，若只等着我分发任务，你们还有设么大的出息？”
周建业不好意思得嘿嘿直笑：“这个……这个……”
第382章 实验任务
“算啦，这次还真要交给你一个任务。”刘磊摆了摆手：“我要你们研究提炼钨的方法。”
“钨？啊，是74号元素，比热130，熔点3410摄氏度……”周建业想到了曾经学习的化学元素周期表，立刻滔滔不绝得说了出来。他这番话对于旁边的大群火器匠人没有什么感觉，若被欧洲某个化学家听