第21章 水泥
- 明末崛起,從邊軍開始
- 干飯忠實者
- 2293字
- 2023-10-03 06:01:00
七八日之后,王初仁帶著眾人以及張史云來到試驗場地。眾人來到此地看到幾塊四四方方黑乎乎的塊狀物體。
王初仁先是讓幾個人站在混凝土塊上踩踩看,眾人見其十分堅硬,或許人力是弄不垮的,面色之中還存有疑惑。
為了讓眾人認識到混泥土的堅固程度,王初仁讓周銀掄著一把榔頭,依次向地面的幾塊混泥土直接砸去,只見其中一塊混泥土塊絲毫未動,不僅沒有碎裂,連裂痕都沒有出現。
前面幾塊混凝土不是被敲碎就是有裂痕,王初仁還有點害怕這次燒制的水泥沒有找到合適的比例。當看到有一塊混凝土被敲擊后只有幾個白點痕跡;王初仁當即哈哈大笑道:張史云,領賞錢十兩銀子,記住這個比例和配方,不要泄露出去了。
聽到要獎勵自己十兩銀子,張史云立即下跪感謝道:多謝大人,小的一定保密。
這下子周圍的眾人已經目瞪口呆了,此時眾人均疑惑此物是由什么制造的;于是詢問道:大人,此物叫什么,居然有如此神力。
王初仁簡單道:此物名叫混凝土,由水泥與沙子加水混合而成;以后黃甫川堡城墻、房屋、廠房均會由此物建造。以后咱們的城墻可以堪比當年洪武也建造的南京城。
眾人聽到此話后,均是大喜,南京城墻粘合劑可是加了糯米汁和雞蛋清的;想到城墻如果由此物建造,那將是堅不可摧,又問此物成本如何,比之現在的建筑材料貴多少。
聽到眾人問成本,王初仁笑而不語,當即宣布:黃甫川工業園區第一個大型建筑水泥廠今日正式籌建,相關的配套設施有煉焦廠和工業用碾磨廠,從明日起大部分青壯將會參與到這三個廠的建設中來。至于水泥的原料根本不用擔心,粘土和石灰石到處都是。
等到眾人散去后,王初仁找到張史云,告訴他在水泥中加入少量煉鐵渣和熟石膏試驗一下效果如何,經過此次水泥的燒制,張史云已經對王初仁佩服得五體投地,根本不會去為什么,只管執行。
回到家中,王初仁在書房中又開始了自己的設計之路,雖然是設計,但是王初仁也只知道大概,具體還是需要工匠去摸索。水泥是后世普通的工業產品之一,但是真正想要生產他卻不簡單;要想在現在僅有的技術條件下生產更好性能的水泥,現代的一些工藝條件、技術條件達不到,但是在原料選擇是可以達到的。所以王初仁制定了幾條選擇原料的標準。
水泥主要的原料之一粘土,好的粘土具備四個條件:一是含砂少、顆粒細、粘性大;二是石灰吸收值高;三是氧化鋁高,也就是高嶺土質、礬土質高;四是腐殖質少。
而粘土最簡單的選擇方法就是搓泥條法:把一小塊粘土放在地上,灑上一些水,稍等浸潤后,放在手掌上或者桌面上,以手指搓成細泥條。當泥條直徑小于一公厘(比縫衣大針稍粗)仍不斷條時,即可證明粘土含量很多。粘土的顏色以紅粘土最好。
水泥另一主要原料石灰:生石灰和熟石灰都可以。一般用生石灰配成的水泥強度較高,硬化速度快,因此最好采用生石灰。石灰石中含有粘土質最好,因為燒成石灰后,本身就帶有水硬性,只需要在配制水泥時多加些石灰就可以。
原料的開采:原料選定后,即刻組織開采。在開采的過程中記住一條就是保持原料的純潔,避免和其他雜質混合在一起。
王初仁打算采用漏窯:這種窯可以減少燒制工序。王初仁設計的漏窯是用耐火磚砌成長八米五,寬四米五,高三米六(包括窯底爐灶零點九米),窯的兩面共有火洞二十一個,其中料洞十一個,洞寬三十公分。
每窯可裝原料兩萬一千斤左右,裝窯方法是一層煤,一層原料。開始煅燒后隨下料隨裝窯,每隔三小時下料一次,每洞下料三百斤,每晝夜可生產水泥二萬五千斤左右。
煅燒溫度需掌握在六百至八百度。燒磚溫度八成即可,但是一定更要燒透,不然將會嚴重影響質量。至于怎么掌控溫度,王初仁就無能為力了,只有靠泥瓦匠的經驗了,老師傅都會根據火焰顏色來判斷溫度。
生產水泥前需要碾碎石灰石,煅燒后也需要碾碎水泥塊狀物,靠人工碾磨不現實,不僅效率低還占用大量人工。所以必須再制作幾個大型水車。就是不知道水力夠用不。水泥量產后水壩還得擴建,以保證后期大量水力的利用。
碾磨機構王初仁準備用雙碾快速平碾:結構簡單,構造只有兩個紅砂石碾,一個普通碾盤,一根鐵質穿心軸(外加鋼套)穿心軸橫向銜接于主軸上,使軸轉動起來輕便光滑。用一裝有甩輪的搖動架,通過鐵鏈,帶動八卦輪,使石磙運轉。在八掛輪上安上一個木制皮帶輪,還可以帶動風車選粉。由立軸頂端的漏斗填料,碾出的粉料由溜槽自動流下來,落入風車內,利用風力將粗細顆粒分開。粗料由坡道旁邊的輸送料都,送回碾上面的漏斗內,再進行碾壓。而這個碾磨結果很笨重,人力和畜力很費力,所以必須使用水力。
而石灰石機械硬度太高,用現有的碾磨技術碾碎石灰石不現實;所以先將石灰石在石灰窯中燒成石灰,在進行粉碎,這樣可以減低生產水泥的難度。
為了得到較高質量的水泥,王初仁打算燃料全部用焦炭,而焦炭的制作原理很簡單,普通煤炭隔絕空氣的條件下,加熱到950-1050℃,經過干燥、熱解、熔融、粘結、固化、收縮等階段最終制成焦炭,這一過程叫高溫煉焦(高溫干餾)。由高溫煉焦得到的焦炭用于高爐冶煉、鑄造和氣化。
隨著以后煉鐵、煉鋼等工業的發展,焦煤消耗量是很大的,畢竟煤炭被稱為工業的糧食。
以現有的技術,什么先進煉焦不要想了,只有用土法堆式煉焦;
該爐型結構為圓形,底部呈錐形,最好選擇在地勢高,水源近的地方,
第二天一大早,王初仁叫來了木匠、石匠、泥瓦匠,將昨天晚上設計的水泥窯、煉焦窯、還有工業用碾磨簡易圖紙拿給他。
明朝的匠戶技術真的沒得說:雖然圖紙有很多看不太懂,但是經王初仁簡單講解后,就已經懂得七七八八了。這些匠戶不缺乏創造力,只是被現實禁錮了,還缺少一個點播之人,而王初仁就是那個點播指引方向的人。
匠戶這邊沒有問題后,王初仁就安排人手修建窯池。王初仁打算將煉焦窯修建在工業園區中心位置,生產的焦煤源源不斷送往各個工廠使用。