《工科小伙闖明末》第49章 不得不研發水泥(1)

作者:歷史長河的浪花·9個月前

將安置解救的人口方案定下後,各部門各施其責。眼看即將進入二月下旬,在遷安地區也就進入到春耕大忙季節。李軒抽出難得的時間帶領親衛隊第一中隊和神槍手第一小隊的隊員共計三百人左右對遷安轄區內的難民安置情況進行仔細的考察。

在遷安境內灤河和青龍河縱穿全境而過,而青龍河原來是遷安和永平的界河,在李軒強制性搶佔了九十個廢棄村莊和近三十八萬畝無主土地後,青龍河就成為遷安千戶所的內河了。雖然明末是小冰河氣候,降雨乾旱等極端氣候頻頻發生。但只要水利設施跟上,糧食也會有產量的。雖然沒有風調雨順時產量高,但是足以維持老百姓可以不餓死的地步。

李軒看到灤河和青龍河的河水白花花流出境內,心裡惋惜的不得了,他站在灤河河邊仔細看著河水,原來灤河的河水水面和岸上的地平面的垂直落差達到兩丈也就是六米左右,雖然岸邊的土地可以用人工水車把水送上岸邊的田地,但是離岸稍微遠的田地就很難把水輸送過去。因為人力畢竟太有限啦,而且在那個吃不飽穿不暖的年代。

於是李軒就想到設計一個螺旋葉片抽水機,也就是用鐵皮砸出一個直徑一米的管子,管子中心安置一個近七米的鐵棍,鐵棍上安裝一組連續不斷的曲形葉片,鐵棍的底部安置一個類似風車葉片的葉輪,葉輪在河水流動力量推動下進行旋轉,葉輪帶動鐵棍旋轉,鐵棍和曲形葉片的下端在水下,鐵棍旋轉就帶動鐵棍上的連續曲形葉片旋轉,曲形葉片旋轉就對葉片上的水產生一個向上的推力,河水中的水就順著曲形葉片流入了岸上挖的水渠,這樣就可以利用河水的力量自動的把水輸送到岸上的水渠內。

現在一個關鍵的問題就來了,螺旋抽水器的底段必須深入到灤河的河水中去,而水中提供動力的葉片受到的力非常大,所以必須有效的把螺旋抽水器的下面固定在水中,在目前的科技水平下很難在水中固定,唯一的辦法是在水中建一個水泥平臺把螺旋抽水器的底端固定在水泥平臺上。現在李軒不得不把水泥搞出來了。

李軒回到遷安鍊鐵廠,召集了幾個負責做模具的工匠,五個跟隨他的希望學堂的學生,還有調集了十來個勞工負責動力,也就是讓牛拉動粉粹機。李軒首先設計了一個粉碎機,這個粉碎機有曲軸和連桿和粉碎機廠房外連線,廠房外是類似驢拉磨坊的裝置。

在磨坊裡調集五到六頭牛,每一頭牛負責拉著轉盤轉動一個時辰,一頭牛拉累了就換下一頭牛,轉盤在牛的拉動下透過曲軸和連桿把動力傳遞到粉碎機,粉碎機就透過鐵棍磨碎裝置就把石灰石,黏土和鐵礦粉磨成小塊,這個小塊混合物就被稱為生料,石灰石、黏土和鐵礦粉的比例按重量7:2:1的比例加入到粉碎機中。

粉粹後的混合料本來應該加入到迴轉窯中,在李軒現在這個時代他根本做不出大型迴轉窯,首先需要大型鋼板就辦不到,雖然李軒可以生產錳鋼軋輥,但軋製大型鋼板的軋輥和動力根本辦不到,李軒做的錳鋼軋輥只能軋製一些薄的鋼板還可以,大的鋼板用十頭牛拉也不行。

所以李軒乾脆就做了豎直的窯,外層窯的爐內壁砌一層耐火磚,耐火磚上塗抹耐火泥,外層窯外側用黏土做一圈三十公分黏土牆,黏土牆外側再用紅磚壘一道紅磚牆。周圍底部再留出兩個燃燒廢料出口,燒製時燃燒廢料出口用耐火磚和耐火泥封住。在豎直窯中間用透熱效能好的耐火磚壘一箇中空的圓筒狀結構,中間圓筒底部留有出料口,燒製時用耐火磚密封,出料時再開啟,在這個內圓筒中填入磨成小塊的石灰石、黏土和鐵礦砂混合物,在兩個圓筒中間填入焦炭,下方用畜力鼓風機鼓入熱空氣,也就是在進入兩個圓筒中間的風道中間再加熱一次,使得進入的空氣為熱空氣。

兩個圓筒中間頂端連線煙囪,煙囪高四米,內圓筒頂端用耐火磚密封,但只留一個小孔,這個小孔用一個內襯耐火泥的鐵管伸向廠房以外。因為石灰石加熱過程中會產生二氧化碳氣體,如果不伸向廠房以外會在廠房內聚集引起中毒。

這樣焦炭在熱空氣的環境裡燃燒,熱量透過透熱效能好的內層管壁傳導到石灰石,黏土和鐵礦砂混合物。由於焦炭在熱空氣裡燃燒,溫度可以達到1500度,考慮到溫度梯度,熱量傳導到石灰石混合物時溫度可以達到1450度,經過四個小時的加熱,石灰石黏土鐵砂混合物就會被燒製完成,變成熟料。

變成熟料後一般再加3%的石膏,石膏的作用可以稍微延長水泥初凝的時間,在經過畜力拉動的可以磨得更細的磨碎機中磨成細粉狀即可。設計完這些後,經過一天的準備,第二天進行各工序運轉,經過一天的試生產終於生產出第一爐水泥五百多斤,隨後李軒在一個地上加入水泥沙子和碎石,再加水混合後倒入一個內有細鐵棍的籠子模具中,停留了一天一夜,他讓幾個人用斧頭砸,只出現一點白點。強度也可以了。

隨後李軒又做了一些水輪葉片和曲形葉片及帶有安裝曲形葉片凹槽的模具。用鍛造機砸出一個寬320釐米,長七米的薄鐵皮,然後把薄鐵皮捆在一個長七米直徑一米的圓木上砸製成鐵皮圓筒 鐵皮圓筒外再用五道鐵箍箍住。

李軒又做了兩個軸承,然後用模具澆築出帶有可以卡住曲形葉片的凹槽的鐵棍。並在圓筒上方安裝一個引水的簸箕狀鐵皮,使水順利流入水渠。曲形葉片是連續的,為了保持密封效能良好,在曲形葉片邊沿和曲形葉片之間用杜仲膠密封。在灤河河邊深入到河中四米的地方李軒讓人員做了一道圍堰,將圍堰內的水刮幹,漏出一段河床,然後在河床上挖了一個四方形的深度為兩米的坑,然後拿出用鐵棍做成的預埋件,放入坑中,坑內沒有安裝模板,為了讓混凝土和周圍河床形成一體,河床表面以上圍上木質模板,在模板內澆築上水泥沙子和石子的混凝土,然後在岸上和斜坡上各做了一個模板進行預埋件澆築,澆築完畢後就把兩個軸承和支架固定在水裡和岸上兩端,最後把鐵皮圓筒固定在三個水泥平臺上,然後把裝有曲形葉片的鐵棍穿入鐵皮圓筒內。

上下兩點固定在軸承上。隨後把水力葉片和螺旋軸連線,開啟螺旋軸運動開關,水力葉片就在河中水流的推動下旋轉起來,在水下的曲形葉片也開始把水送上河岸。就此水力帶動的螺旋抽水機正式開始自動抽水服務。後來根據實際需要又做了一點小的改動,使得密封效能更好。試抽水完成後,就此定型,李軒安排鍊鐵廠和水泥車間加大生產量。

耕牛和配套草料及犁頭,糧食種子很快分到每個村莊,每個村莊的新村民爆發出驚天的熱情。只要是五口以上的家庭幾乎家家一頭牛,低於五口的可以兩家合借一頭牛。一輩子也沒有見過這麼耕牛富裕的日子。以前實話實說牛絕對比人還金貴,在內地耕牛都有專門的牛屋。半夜主人還要起來餵牛草料。

但是春耕播種之後就進入了青黃不接的境地。沒吃的也不行呀,李軒也不想無緣無故施捨給村民,那樣反而弊大於利。

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