舍弟诸葛亮 第158(2 / 2)
而耐火炉和萤石助熔剂的问题,稍微麻烦一点。
耐火炉估计至少几个月后才能造出原型炉。
而萤石的问题就更得看运气了,汉朝原本是没有人特地开采萤石这种矿物的,最多只有在珠宝首饰上偶尔用一点,也就没有系统的探矿开矿经验,一切要从头积累。
……
但不管怎么说,改良了鼓风机后、提高了炉温后,生铁水出炉时的温度也就跟着提高了,能保持液态的时间也更久,也就能直接浇灌到放有预热细熟铁棒的模具里,在冷却过程中,生熟铁各自脱碳补碳,形成钢材。
如此一来,隋唐时才出现的“灌钢法”,基本上就能弄出来了。
将来炉温更高、生铁水更烫,无非是进一步提升反应效率、反应时间,提升灌钢的质量,并且降低对反应熟铁的要求。
汉末全国的钢产量,每年也还不过一千吨,到了唐朝能有两千多吨,宋朝更是接近四千吨,这里面一个重要的原因,就是灌钢法比炒钢法反应效率高得多。
所以,在试产出足够好的鼓风机后,诸葛瑾就把灌钢的基本思路跟蒲元解释了一下。
蒲元倒也是懂行的,立刻听出了这里面的门道精髓——
原本炒钢法中、熔融状态或者红热碎屑状的生铁,全靠锻打摩擦跟熟铁发生反应、均匀含碳量变成钢。
那反应速度肯定是不如一种固体和一种液体倒在一起,来得更快更彻底。
当然了,诸葛瑾现在搞灌钢,其实还稍微有点早,主要是耐火炉还没出来,焦炭也还没开始利用,炉温和生铁水温度都还差点火候,让生铁保持液态跟熟铁反应的时间太短。
不过诸葛瑾好歹有基本的化学基础,所以他想到:反应时间不够,还可以用增大反应接触面积的办法来弥补。
历史上的唐朝灌钢法,工匠们都是把软质的熟铁,提前锻打成细铁条,再预热烧红放进模具。熟铁条要越细越好,因为越细、根数越多的话,生铁水浇进去时反应接触面积就越大。
而诸葛瑾有一个额外的大杀器——他早在去年这时候,就想到了用带孔金属板,来把熟铁棒通过小孔越拉越细,最终造出细熟铁丝后,弯制成一个个小铁圈,最后再热处理硬化,制造锁子甲。
去年诸葛亮去袁绍那儿出使的时候,诸葛瑾还给诸葛亮和赵云各发了一件铁环锁子甲,防御效果相当不错。
而历史上,华夏文明直到隋唐初期,都还没有铁环锁子甲,也没有用金属拉丝板、拉熟铁丝的工艺。
蒲元现在的炉温和铁水温度虽然稍有不够,但诸葛瑾能比唐朝人拉出更细的熟铁丝,这反应速度和效率不就弥补上了么!
如此就可以先把灌钢法的实验做起来,积累些经验,至少先把技术可行性给验证通过。
等以后有了耐火炉,有了焦炭,炉温和铁水温进一步上升,灌钢时先拉熟铁丝的工艺环节就能省掉一些,直接大规模量产。
经过前前后后一个月的努力后,诸葛瑾总算完成了“实验室试产灌钢法”的工作,这让他兴奋不已,立刻决定去找刘备汇报显摆。
当然,“实验室成功”距离“工业化量产”至少还差好几个月的奋战,来年春夏之交能初步量产成功就不错了。
毕竟现在灌钢实验用的熟铁丝都是拉丝板一根根拉出来的,人工成本非常高,不比生熟铁炒钢锻打用人力少,只是为了验证灌钢这种思路是可行的。
任何一种新技术在刚萌芽的婴儿期,工业化成本往往是比旧时代技术巅峰期更不划算的。灌钢法才刚实验,怎么可能立刻超过已经成熟用了三百多年的炒钢法?
就好比后世的电动车产业,要超越百年经验、效率磨合的燃油车,那也需要工业部门先补贴扶持十几年。
而刘备现在扮演的就是这个角色,他可以在灌钢法还“不划算”的婴儿期,负责投资和亏本补贴实验的阶段。这样的眼光,显然汉末其他诸侯目前都做不到,他们也没有一个诸葛瑾型的谋士去提醒他们投入。
……
不过,诸葛瑾这边灌钢成功后,还没来得及向刘备汇报。
说来也是凑巧,黄月英那边,偏偏也在这几天取得了一项突破,分享给诸葛亮,然后诸葛亮也第一时间来分享给大哥。
腊月二十四这天,诸葛亮一大早就来拜访,当面兴奋说道:“大哥!月英搞的‘配重式投石机’,也终于有眉目了,攻克了一个主要难关,便是你说的‘鼠笼式起重机’。”
诸葛瑾觉得非常突然,因为这事儿他并没有交代太多,主要还是黄月英自己在摸索。便连忙追问:
“哦?竟是如何取得的突破?为何能这么快?”
诸葛亮也是又得意又侥幸:“说来也是惭愧,那日大哥让我们去蒲元的工坊琢磨给熔炉用的水车鼓风机。那鼓风机不是要用到‘让水车大轮转一圈的同时、风扇小轮要转好几十圈’的变速机括么?
当时月英还觉得那玩意儿繁琐,我也觉得鼓捣起来费脑子。没想到把水车鼓风机的变速机扩吃透后,再回来琢磨配重式投石机的配重起重机扩时,就触类旁通了。
投石机的配重重达数千斤,要靠人力起吊到位,原本需要数十人拉扯。但是按大哥所说,造一个空心大木轮,人站在木轮内部,靠体重踩踏转动木轮,便如田鼠被关在空轮式鼠笼内原地飞奔。然后利用大木轮和绞配重的轮的直径差倍数,不就可以绞起重物了嘛?
我们受水车鼓风机那个变速机括的启发,把人力踩踏的转轮和绞配重的转轮做成一体,同轴而直径相差数十倍。‘杠杆力臂’也就相差数十倍。三百汉斤的壮汉,每走二十步,就可以把六千汉斤的配重绞高一步。”
诸葛亮提到的“鼠笼式起重机”,还是诸葛瑾随口帮忙取的,因为后世西方文艺复兴时,这玩意儿就叫这个名字。
因为这东西就跟后世人养仓鼠时、在仓鼠窝里放一个空心轮子让仓鼠当跑步机,是一个样子的。只是比仓鼠跑步机大了很多倍,把里面的仓鼠换成了人。
不了解的看官,可以看一下《帝国时代4》游戏自带纪录片里,关于配重式投石机那一集,就知道人是怎么踩投石机上那个“放大版仓鼠跑步机”、把大石头绞到高处的了。
诸葛瑾前世看过那个纪录片,所以之前就给过诸葛亮夫妇最初的点拨,后来又通过灌钢水力鼓风机的研发,让黄月英进一步受到直观启发,最后把类似于“自行车同轴齿轮组”的变速变力机构给做了出来。
这种通用的同轴变速变力机构一旦发明出来,那可是功德无量,能用的地方太多了,水力鼓风机和配重式投石车只是其中两个典型代表。
……
“月英居然已经把这种同轴不同直径的木轮变速变力机构的通用经验、给总结出来了么?那还真是可喜可贺啊,这东西还值得继续深挖其他应用场景。
不过眼下最重要的,是先把眼前这两项应用跟主公汇报一下,争取到更多资源来量产。明年春耕后,如果真要对黄祖用兵,也就有更重型的投石机可用了,也能给先登攻坚的将士们提供更多灌钢锻造铠甲。届时黄祖的强弩守城之法,也就不足为惧!”
诸葛瑾彻底搞清楚诸葛亮和黄月英搞出鼠笼式起重机的心路历程后,终于对配重投石机的量产进度大为放心。
反正现在才腊月,距离来年预定的开战季,还有不少日子呢。起重机是新式投石机的核心技术难点,这个点攻克之后,剩下的边边角角机械结构优化,两个月内肯定能彻底搞定。
而且曹操那边,至今也没来新的旨意,明确刘备到底需不需要跟黄祖开干呢——当初曹操的第一道旨意里,说的可是“先劝刘表自行清理门户,刘表如果清理不动,或者不愿出手,再让刘备出手”。