第13章 橡膠 鋼鐵 工具機 (第2/2頁)
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,就會迅速變軟並且發粘。
這導致天然橡膠的用途非常有限,主要用來製作雨具和彈球玩具。
直到後來有人發現,只要適當的加入硫磺並加熱,就能夠去除天然橡膠遇熱變軟和發粘的缺陷。
也就是硫化橡膠。
於是橡膠的應用範疇迅速擴張了起來。
包括絕緣防水的橡膠手套和衣服以及鞋子丶電纜的絕緣外皮丶充氣式的輪胎和耐磨的外胎丶管道和裝置用密封橡膠圈丶橡膠和乳膠保險套等生活和工業用的橡膠製品就很快湧現出來了。
以至於形成了一個市場潛力巨大的新產業。
四組開始折騰橡膠之後,朱簡烜也給二組和三組安排了新的任務。
二組負責摸索提高鋼鐵冶煉效率的方法。
朱簡烜給的方向是鋼鐵聯合冶煉,關鍵是使用蒸汽機預加熱鼓風和吹氣。
大明本來就有高爐鍊鐵技術,崇禎朝以前就有人用焦炭鍊鐵。
現在的鍊鐵技術的主要問題是效率低,成本高。
煉一噸生鐵需要消耗將近十噸煤,熱量利用率可能不到百分之五。
在原有的歷史上,提高高爐效率的方法是鼓風,關鍵是要將常規的冷風改為熱風。
往爐內吹冷風的情況下,相當於一邊加熱一邊降溫,不但非常浪費熱量,還會降低總體的爐溫上限。
只需要使用爐火烘烤鼓風的管道,加熱被吹入高爐的空氣的溫度,就能迅速降低煤炭消耗。
按照歷史經驗,只要將吹入的空氣加熱到一百二十度以上,就可以將冶煉每噸生鐵的耗煤量降低一半。
再設計專門的密封加熱爐膛,再新增時刻保持紅熱的鋼鐵格柵,將空氣溫度進一步升高,還能將耗煤量再降低一半。
到了十九世紀末期的時候,冶煉一噸生鐵已經只需要一噸半煤炭了。
有了初步煉化的生鐵後,還要進一步將生鐵轉化成鋼材,才能更加廣泛的應用於工業生產。
鋼和鐵本質上是相同的材料,兩者在效能上的巨大差距,主要是由含碳量多少導致的。
含碳量最高的生鐵脆而硬,含碳量極低的熟鐵軟而韌。
鋼則介於生鐵和熟鐵之間,同時擁有生鐵的部分硬度,又有熟鐵的部分韌性。
所以鋼材適合製作各種武器和工器具。
瞭解了這樣的基本物質特性差異和原因後,就能想到一個非常簡單粗暴的鍊鋼法了:
繼續向融化的生鐵水中吹氣。
空氣中的氧氣與鐵水中的碳反應,在鐵水本身的高溫作用下燃燒,變成一氧化碳和二氧化碳飛出去。
就能得到一爐鋼水或者熟鐵水了。
所以鋼鐵聯合冶煉的過程中,鍊鋼的環節不需要用燃料加熱,只需要一個用於反應的容器。
這個容器叫空氣轉爐。
將高爐融化的鐵水直接倒進轉爐,向爐子中吹氣反應後倒入模具,冷卻凝固後就變成鋼錠了。
這個原理其實與炒鋼法是一樣的,可以看作是炒鋼法的工業化方案。
其中最困難的點在於控制吹氣反應時間。
因為反應時間過長,鐵水中的含碳量過低,得到的就不是鋼了,而是柔軟的熟鐵。
三組的新任務,首先是參考現有的軍用大型水力鏜床,製造以蒸汽機驅動的同類大型軍用鏜床。
設計用於生產槍管的小型工具機,以及相對通用化的工業工具機。
(本章完)