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蒸汽机动力发电,电弧炉高温炼钢。

    赵信见到刚出生的女儿就躺在刘青云身边,全身紫绀五官皱在一起,小嘴还做着吮吸的动作露出舌尖,给赵信的感觉就是好丑啊,但是好可爱呀!刘青云见赵信如此,心中气不打一处来,说道:“你是来看她的吧?要不是她你还不来了是吧?”赵信此前已经有近三个月没到这龙门山中来了。

    赵信见刘青云生气于是安慰道:“怎么会!我来看你,顺便看她,你们在我心里一样重要!你不知道我这两个月有多担心你,但是家里不是姐姐出嫁就是表哥娶亲走不开呀!”说着在刘青云的双颊上嘬了两口,伸手拉过刘青云的手,放在手心摩挲着。刘青云也紧紧抓着赵信的手掌娇嗔道:“就会说好听的!”

    赵信安慰道:“娘子都是我的人了,我自然要对娘子负责!你们都是我最爱的人,不分先后。”赵信又安慰了刘青云几句,在稳婆的催促下才走出屋门,现在她需要好好休息。接下来的两个月里,赵信每日都到龙门山大宅看望刘青云,刘青云的心情因此也是大好,六月二十赵信再次受邀共赴巫山云雨。

    这两个月赵信每日晨起来到龙门山看望安慰刘青云,日暮回绍兴家中,每日两头奔波。为此赵信又将刘二祖也安排到了龙门山大宅中居住,陪刘青云一起生活说话。刘二祖为此事虽然职位没什么变化,但是身份明显有了不同,他成了赵信千金的外公,因此众人对他都礼让三分。

    刘二祖因为升级做了赵信实际上的岳父,于是有点膨胀,总想对周围的事情指手画脚,被刘青云劝说几次依然不改其嚣张的态度,俨然将自己当成了这里的主人,只有赵信在的时候才稍微收敛一点,赵信看在刘青云面子上也不好多说。

    刘二祖本身就是一个心善的人,就是平常人说的刀子嘴豆腐心心软嘴硬,说话也还好不是那么容易得罪人。本来刘二祖在京东就已经坐了好几年的冷板凳了,这好不容易成了公子的老丈人自然要找找面子,再说他也没做什么出格的事,赵信也就听之任之,只是下人们都不喜欢他。

    过了三个月,由于下人们屡次向赵信表达对刘二祖的不满,赵信又将他发回了漓渚。那漓渚的宅子他是说一不二的,赵信也默许了,那宅子加起来也就五六个下人,赵信也懒得和他争权。

    六月二十,时隔半年,赵信又来到了钢铁厂,赵信这半年多里多因为私事没有来这钢铁厂查看过,因为赵信没有安排人管理钢铁厂的生意,只安排了一个老工人带领大伙一起干活。

    赵信来到钢铁厂可惊呆了,大大小小的锅层层叠叠的扣在地上,很多已经生锈,这些锅足足摆了好几亩地,赵信见状赶紧赶到炼钢炉去看看。经询问这半年来,钢铁厂每日生产铸铁锅两千口上下,这半年来已经生产了近四十万口锅,赵信又没安排销售的事情,是以都堆在这里。

    赵信紧急将铸铁锅的生产叫停,心想这领头的工长也太实在了,这锅又不是消耗品,每家一口锅都不知道用多少年,生产那么多干嘛用。赵信让人把炉里的铁水用完就停下来,不用再生产铁锅了。至少要等这些铁锅卖的差不多了再说吧!不过赵信发现,新产的铁锅倒是比之前的铁锅细腻了不少,看起来质量不错,看来这些人也不是蛮干,技术革新也是每天在想办法做。

    就算生产的铁锅全部售罄,赵信也会叫停钢铁厂的生产,因为他想要尽快生产出自己想要的东西,蒸汽机。想想后世的蒸汽机历经数百年兴衰,内燃机兴起,电动力的兴起,人类依然无法摒除对蒸汽机的依赖。

    因条件限制,无法用机加工的方法制造蒸汽机,赵信只能采用沙模浇铸的方式,生产那种力大飞砖的笨家伙。任何一个东西的实用都需要经过漫长的实验,赵信设计的第一款蒸汽机就是一个笨家伙,它分为两部分,一部分是锅炉活塞,另一部分是传动装置。

    第一台蒸汽机的锅炉部分当天就生产出来了,它的形状就像一个乌龟。下面是一个笨重的大铁锅,为了防止锅炉被气压撕裂,这个铁锅足足有三寸的厚度。上面是一个厚度相似的锅盖,锅盖的样子有点像后世的坦克、自行火炮的样子。一个乌龟盖加一条长筒,锅盖扣在锅上严丝合缝,最后用十二条榫卯将锅和盖牢牢的固定在一起。

    锅炉最核心的部位活塞可是让赵信有点为难,这东西要在那个炮筒里来回滑动,因此尺寸必须要跟炮筒一致,要刚刚好放进去又不会留缝隙。长度还要适中,不能太长,太长会影响运转,不能太短,太短不够位置推动传动装置。还要足够圆润,不然会卡住。赵信只能记下尺寸回去计算一下,然后让绍兴的铁匠打造一个。

    正当赵信合计着活塞的尺寸时突然发现,这个炮筒上没有出气孔,因为这个蒸汽机的活塞要在到尽头的时候将里面的蒸汽适当出来才能做往复运动,现在没有这个出气孔岂不是意味着这个活塞无法往复!最后赵信发现问题又让工人重新再铸造几个,把这个出气孔做出来,赵信自己回去研究这个活塞该怎么做出来。

    赵信正准备回去的时候却发现这个锅炉没有加水的喽,加水需要从气缸的位置慢慢加进去。这绝对是一个大问题,总不可能蒸汽机用着用着把它停掉再加水吧!但是浇铸工艺不允许或很难制作出形状复杂的工件,赵信也是无可奈何。

    赵信苦思冥想,终于还是想到了一个办法,外接管道加水。这个外接管道只能通过热胀冷缩的办法卡在里面,俗话说大厂冻、小厂烧,路边铺子全靠敲,赵信就只能烧或者敲,因为没有冷冻的技术。

    赵信正想的美,突然想起一个问题,这管子可以装进去,但是问题是这个管子从哪里来?赵信没有制造这么一条长管子的技术,况且这管子还是一个弯头管子!突然赵信灵光一闪,我都可以使用热装配技术,为什么不能生产几根短管和弯头,同样用热装配的方法装上去呢?

    赵信心里面有了计划和草图,现在要解决的是那个活塞的问题,还是这个比较难。这个东西不仅要尺寸刚刚好,而且还要足够光滑,光滑还不算完,还要足够硬,因为她要连接负荷,要推动传动装置运转,还要在尾部连接一个传动轴,这确实有点复杂。

    七月初十,时已酷暑,酷热难耐,赵信带着打造好的几条传动杆和连接轴来到了龙门山钢铁厂。晨起,钢铁厂的工人们正在打制沙模,准备继续浇铸蒸汽机锅炉。运输的工人正在向各处输送物资,这天气才辰时就已经热的人汗流浃背,那些工人还要搬运物资真的很辛苦,虽然有驼马,但是赵信依然看到有人边走边擦拭额头的汗水。

    赵信希望在这里修建一条铁路,以后采用铁路运输,然后再做一个吊装装备,这样工人的工作环境就会好很多。可是赵信所想的这些,必须建立在冶金机械工业发达的前提下。赵信来到钢铁厂工人中间,将领头的工长叫过来,因为他有东西需要在这里生产,那就是传动装置的框架和飞轮。

    为了快速完成蒸汽机的制造和测试,赵信将所有工人都调动了起来,将高炉点火融化铁锭,夯制沙模,赵信算好了沙模的尺寸,让工人多制作几条以免因为误差而导致浪费时间。为了加快进度,赵信让工人不停的运水过来,小溪里没有了就去外面富春江里运过来。

    经过一上午的奋战,传动装置成功矗立起来,看上去像一个木马,又像一个长条板凳,只是上面多了一些轮子杆子之类的东西。这些东西装完看着简单,安装的时候可是费了不少力气。有的地方需要热装配,有的地方只能冷装,然后用锤子将轴的外缘敲打变形,以防止连接杆滑脱。

    不说别的,就单单一个飞轮就有几十斤重,实验过一个飞轮会偏转,赵信又重新改动了一下设计,改成双飞轮。终于在晌午时分,锅炉和传动装置全部装配完毕,但是还需要将两部分固定在一起,以免开动时锅炉和传动装置分家。看着蒸汽机运转起来,赵信长出了一口气,一个月的艰苦奋战没有白费。

    蒸汽机是实验完成了,但是让它空转也是没有意义的,还需要连接负荷,也就是发电机,但是发电机一定要在蒸汽机运转稳定时才能连接,而且为了方便蒸汽机安装的位置不对,还要移动到合适的位置。但是现在一体的蒸汽机重量惊人,而且蒸汽机非常娇气,万一碰坏摔坏了就无法使用了,哪里是那么好移动的,最后只能无奈的妥协,准备等蒸汽机投入使用时将炼钢炉搬家。

    接下来的一个多月里,赵信每日往返绍兴和龙门山之间,四更出门日暮方归,每日里回到家都是筋疲力竭。赵信来回往返就是为了测试蒸汽机的连接传动以及带符合运行,经过上百次的测试终于实验成功。

    这一个月里,赵信解决了传动问题变速问题等。传动装置赵信本想使用摩擦轮装置,但是摩擦轮似乎对弹力设施和材料要求比较高,目前赵信显然不具备这方面的技术,最后只能使用了卡槽对接轮。变速装置倒是简单,用几个齿轮传动轴就可以解决,只是质量差点而已。

    赵信解决了蒸汽机的问题,接下来就是解决电力传输问题和使用设备问题,这些对赵信来说相对简单,无非是做一些开关电闸、变压器、稳压器等设备,理论在心里就是多测试几次罢了。

    最关键的问题来了,赵信想要建设一座电弧炉来炼钢。电弧炉是通过高压电弧加热物料达到相应目的的设备,电弧炉炼钢好处很多,可以控制炉内环境,方便添加剂的加入,更容易把控钢材质量。不过电弧炉的电极不难搞,难搞的是一个耐高温的导电坩埚,很显然刚玉坩埚不符合要求。

    最后赵信想了一个办法,那就是直接不实用坩埚,将电极用耐火砖砌在炉底,然后通过造型控制炉内的铁水向指定方向流出,不过这就存在一个问题,这个出铁口的开关必须在炉底的水渠口,不然铁水流出来在通道中凝固路子就废了,最后经过慎重考虑,赵信选择了用刚玉板充当料口开关才解决了这个问题。

    因为实验炉规模不大,所以仅用了十来天就建设成功,又经过一个月的反复实验,电弧炉才成功的运转起来。实验成功后,赵信决定按比例扩大,建一座大型电弧炼钢炉,规模要跟现在这座焦炭炉炼钢相当。

    电弧炉有好处也有坏处,好处就是可以大大提高钢材质量,使炼钢过程更可控,坏处就是封闭炉,只能从炉顶投入物料,由于高差,电弧炉只能使用细碎的物料,这种几十斤的铁锭肯定是不适合电弧炉了,只能运矿石过来熔炼。细想之下电弧炉还存在诸多多问题,比如还原剂的入口,投放物料的器械等。赵信回去要细细思索,慎重考虑设计。

    转眼已是九九重阳,赵信正跟着家人登高望远,赵信的心里却是心事重重。电弧的设计尚未完善,什么时候才能炼出高质量的钢材?突然赵信灵光一闪:“我不是学过电渣重熔技术么?虽然没学的怎么精细,但是这个东西应该比设计一个高炉要简单吧,而且规模更小更容易实验,更容易炼出好钢。”想到这里赵信就飞奔回家,回到家里就开始写写画画起来。

    九月初十,赵信来到龙门山,将自己设计的炉子让人照样子建起来,这炉子当真不大,直径不足五步,高度也就两丈,工人得到任务后就去忙活了。

    钢铁厂的工长过来报告了一个不好的消息,上次实验新炉子,结果不知为何那铜棒竟然熔化断掉了。赵信略微思考了一下就明白了,十有八九是铁料加多了短路了。

    赵信也没说什么,只是安慰工长说没事,因为那炉子赵信本来就计划拆掉的,因为只是实验用的,无法规模化生产,留着没什么大用。

    随后赵信来到山顶大屋,不是要搞电渣重熔么,自己现在所有的药剂就几种:氧化钙、氧化镁、氯化钙、氧化铁、氧化铝、氧化硅、盐酸、硫酸、硝酸等,虽然还可以制备一些其他药剂,但是赵信没有这种打算,因为这些东西除了几种可以除杂之外根本没太大用处。比较有用的钢材比如:锰钢、铬钢、钨钢等钢材所需要的东西他一概没有,他要看看能不能发现点有用的材料。

    上次那个不明物质赵信要试试到底是什么,即便试不出来也要放到电渣炉里试试。这个东西有点像氧化铝,但是又有点不像。赵信拿过那一瓶不明药剂,见已经干燥站在试管壁上,于是加了蒸馏水进入溶解,为了加速溶解赵信还稍微摇晃了一下。

    赵信再次滴了几滴盐酸在里面,随即出现了一些灰褐色的沉淀物,这跟氧化铝的反应有很大区别,赵信无法确定这到底是什么,但是还是决定要提取一些这种东西进行冶炼。

    赵信又对从高原大陆带回来的矿石进行分析,同样的步骤:打碎、加水研磨、焙烧、加盐酸、加硝酸、加硫酸、最后加王水。经过一步一步分析实验,然后静等结果。

    最终赵信在这些矿石样本里分解提炼出了几种金属,一种是黄色金属,明显就是黄金,还有一种白色金属,耐盐酸、耐硫酸、耐硝酸,但是溶于王水。还有一种更神奇的金属,这个东西不但耐盐酸、硝酸、硫酸,竟然王水也拿它无可奈何,这种银白色金属还很漂亮,赵信也不清楚到底是什么。

    接下来的一个月,赵信每日泡在实验室里研究药品,提取各种金属和感觉有用的东西。赵信提取了确定了海州的红土里含铁、磷、钙、镁、钾等元素以及一些无法确定的成分。在高原大陆带回来的矿石里面含有黄金、硫等元素以及两种无法确定的金属元素。

    赵信将两千多石矿石全部处理完,共提炼出黄金十二两,另外两种金属共三十七两,又在溶液中提炼出了铜、银等金属共五百多两。经实验,确定高原大陆运回来的矿石应该含有大量的硫、硅、氧等元素,并有少量的金、银、铜等金属。

    九月二十八,赵信设计的电渣重熔炉竣工,赵信准备将各种化学药剂,凡是认为能用来冶铁的挨个试一遍。第一炉用的氧化钙和氯化钙混合物,后来逐一添加药剂进去,经历了半个月的电炉测试和十几天的药剂测试,奇迹终于出现了。

    赵信将不清楚成分的药剂放进去之后,炼出了一炉光滑如镜的铁来。赵信也不知道到底加进去的是什么东西,这个只能留待以后细细分析。正是:科学重在多实验,一遍不行试百遍。没有日夜钻研苦,哪有新铁如镜面。