他结合胖墩的建议和自己的(半吊子)知识,设计了一座比现有炼铁炉高大近一倍的新炉子。炉体呈更修长的圆柱形,底部直径约一米五,向上逐渐收拢,高度接近三米。炉壁设计为三层:内胆用精心筛选的耐火黏土混合细沙和磨碎的贝壳粉(增加氧化钙成分?他瞎琢磨的)夯筑而成,厚度达到二十厘米;中间层填入干燥的草木灰和夯实黏土的混合物,作为保温层;外层则是用石块和泥浆砌筑的加固层,厚度超过三十厘米。
炉子底部设计了复杂的风道和多个进风口,以便从不同方向均匀鼓入强风。炉膛底部留有出铁口和出渣口。
关键在于鼓风装置!
汪子贤放弃了现有的简单皮橐,设计了一种立式活塞风箱。他用炭笔仔细画出了结构图:一个巨大的、中空的圆木筒(需要找到足够粗的树干掏空),底部固定,内部有一个可以上下严密活动的木质活塞,活塞边缘包裹浸油的柔软兽皮以保证气密性。活塞连接着一根长长的杠杆,杠杆支点设在远处,利用杠杆原理,只需一两个人在另一端压下或抬起杠杆,就能轻松推动沉重的活塞,在木筒内产生强大的气压。木筒底部设有单向进气的活门(用轻薄坚韧的兽皮或木片制作),顶部则连接着通往高炉风口的陶制管道。
“看!这叫立式活塞风箱!”汪子贤得意地向胖墩展示草图,“利用杠杆,省力!活塞行程大,一次鼓风量顶得上原来那个皮橐十几下!而且风压更稳定!只要密封做得好,效果绝对杠杠的!”
“哔哔~设计原理可行。预计风压和风量可提升300%以上。但加工精度要求较高,尤其是活塞与木筒的内壁贴合度,以及活门的灵活性。”胖墩肯定了设计,同时指出了难点。
“精度问题慢慢解决,咱们有的是时间和耐心!”汪子贤毫不在意,“先造个原型机试试!大不了多失败几次!”
接下来的几天,炎黄城西河边那片“规则现象观测区”旁边,又开辟出了一片新的工地,热火朝天地开始了新式高炉和活塞风箱的建造。
汪子贤几乎住在了工地上,亲自监督指导每一个环节。挑选合适的黏土,反复捶打增加韧性;指挥族人寻找足够粗大的树干,小心翼翼地掏空内部;打磨活塞,调整杠杆支点,测试活门……
过程中遇到了无数困难。耐火内胆在干燥过程中开裂;活塞与木筒缝隙过大漏风严重;杠杆受力不均容易折断;连接处的陶管在高温下易碎……
每一次失败,汪子贤都乐呵呵地带着族人分析原因,然后改进重来。他的乐观和永不言败的精神感染着每一个人。族人们虽然不懂首领为什么要造这么一个庞然大物来烧那块“硬石头”,但他们坚信首领做的肯定是对的!
胖墩也没闲着,除了提供数据支持,它还兼职“质检员”,用它的扫描光束检查炉壁的均匀度、风箱的气密性等,虽然它经常抱怨“哔哔~本系统是来辅助文明发展的,不是来当工程检测仪的!”,但身体还是很诚实地完成了任务。
在这反复的尝试、失败、改进的过程中,汪子贤感觉自己对材料特性、结构力学、流体(空气)动力学的理解,在以一个惊人的速度加深。很多以前只是模糊知道的概念,在亲手实践中变得清晰起来。
例如,为了解决耐火内胆开裂,他尝试了不同的黏土配比,加入了不同比例的沙粒、草木灰甚至碾碎的动物骨头粉(猜测磷酸钙可能有用?),并严格控制干燥速度,用慢火烘烤。为了提升活塞气密性,他试验了多种兽皮和油脂的组合,最终发现某种大型水生动物的膀胱膜,经过特定油脂浸泡后,弹性、韧性和密封性都极佳。
这些看似琐碎的经验积累,正是知识转化为生产力的关键一步。
几天后的一个傍晚,当夕阳再次将天空染红时,一座崭新的、巍峨的(以原始时代标准)高炉,连同它旁边那个需要四人操作杠杆的巨大立式活塞风箱,终于矗立在了河边的空地上。炉体已经彻底干燥,并经过了初步的烘烤。那粗壮的陶制风管,如同巨兽的触手,连接着风箱和高炉底部的多个进风口。
所有参与建造的族人,包括汪子贤,都累得够呛,但看着眼前的成果,脸上都洋溢着自豪和期待。
“明天!明天咱们就开炉试火!”汪子贤抹了把脸上的灰,声音虽然沙哑,却充满了兴奋,“就用这块‘天神骨头’的碎屑,试试咱们新炉子的威力!”
他掏出那个依旧保存完好的小纸包,对着新炉子晃了晃。
“吼!”族人们发出兴奋的低吼,仿佛已经看到了神铁在烈火中融化的景象。
胖墩趴在汪子贤乱糟糟的头发上,有气无力地闪着蓝光:“哔哔……宿主大大,根据本系统对炉体结构、预计燃烧效率和鼓风能力的综合模拟计算,新炉理论最高炉膛温度有望达到1500-1600℃。但对于熔点可能超过2000℃的异铁碎屑……成功率依然低于1%。”
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