作者:顾止
【而武器軍備這種東西,如果管控不好的話,那麼是足以影響、威脅到一個國家社稷的穩定的,所以太子扶蘇纔會這麼的上心。】
【面對太子扶蘇的詢問,相里季自然是無不回答:“熟鐵的冶煉方式其實很簡單,只要不斷地翻炒就可以了。”】
【聽到這話,太子扶蘇也是挑了挑眉道:“翻炒?”】
【相里季肯定地點了點頭,然後又有些尷尬道:“當時在冶煉生鐵的時候,有冶煉司的研究人員比較好奇生鐵冶煉到最後到底會變成什麼。”】
【“是會一點、一點被煉沒?”】
【“還是會不斷地濃縮,然後變成某種我們不知道的,又或者是未曾見過的新東西。”】
【“於是帶着這個好奇,冶煉司的研究人員就一直不斷冶煉一爐生鐵。”】
【“但是冶煉了好幾天,都沒有看到生鐵被冶煉消失了多少。”】
【“於是冶煉司的研究人員就嘗試通過一直不斷地攪動它,希望通過這種方式能夠加快生鐵的冶煉速度。”】
【“但是又持續不斷地冶煉了好幾天,卻依然沒看到那爐生鐵有什麼特別大的變化。”】
【“於是冶煉司的研究人員便放棄了繼續冶煉下去的想法,然後按照往常的方式將之鑄造成曲轅犁。”】
【“但是在這爐生鐵鑄造成型的過程中,冶煉司的研究人員卻是發現了這一爐生鐵所鑄造成的鐵器似乎與以往的鐵器有些不同。”】
【“然後在經過多次測試之後,冶煉司的研究人員發現這一爐生鐵所鑄造成的鐵器,不僅具有良好的延展性和韌性,還不易斷裂。”】
【“這與以往那些生鐵所鑄造成的鐵器,可以說是完全不同。”】
【“因爲器具的鑄造,各個流程都是有相關的工匠留名記錄的。”】
【“所以根據這些記錄溯源,我們很快便確定了那些具有良好的延展性和韌性,還不易斷裂的鐵器,是出自於那爐用來試驗的生鐵。”】
【“然後我們又再重複了一遍之前那爐生鐵的冶煉情況,發現通過原來那爐生鐵的冶煉方式,的確能夠冶煉出新的具有良好的延展性和韌性,還不易斷裂的鐵器。”】
【“接着我們又通過多次的對比、排除,最終確定了導致冶煉出新的具有良好的延展性和韌性,還不易斷裂的鐵器的原因。”】
【“那就是在生鐵的冶煉過程中,不斷的攪拌生鐵這個舉動,使得原來的生鐵發生了一些目前我們還無法準確解釋,但是可以肯定確實發生了的變化。”】
【“正是這種變化,使得原來脆且容易斷裂的生鐵,具備了良好的延展性和韌性且不容易斷裂。”】
【“之後因爲此前各種水力大紡車、水力大轉輪等利用水力器具的啓發,我們也是想到利用沛河的水力來進行重複攪動冶煉的生鐵這個操作,從而減少人力的使用。”】
【“最後,這個冶煉生鐵成熟鐵的過程,便被我們稱之爲水力炒鋼法。”】
【“然後也是同樣得益於可以利用水力來完成反覆攪動這個步驟,從而節省人力的方法,我們也是進一步想到了可以利用水力來進行反覆鍛造、鍛壓的方法。”】
【“最後通過水力炒鋼法和水力鍛造法,工部三司能夠在最短的時間內,用最少的人力,源源不斷地批量鑄造出各種耕種、紡織、灌溉的器具。”】
【在過去四年,工部三司鑄造出來的各種耕種、紡織、灌溉器具,全部累加起來不下於千萬件!】
【數量這麼龐大的器具,如果單單靠工部三司的工匠全人力製作的話,那麼就算將工部三司的工匠數量再翻上十倍也不一定能夠生產製造的出來。】
【但是利用水力的話,那就容易很多了。】
【畢竟水力是可以一天十二個時辰,日夜不斷地攪動、捶打、鍛造、鍛壓的。】
【再加上秦國工匠統一了標準的流水線式的生產製作方式,所以秦國才能夠在這麼短的時間內生產製造出那麼多的耕種、紡織、灌溉器具。】。
第三百一十九章:想要設計全自動鋼鐵冶煉生產流水線的墨家與公輸家【求訂閱,求全訂】
“水力炒鋼法?”
“水力鍛造法?”
天幕下的相里季等墨家門人子弟與公輸鈞等公輸家門人子弟,看到這一幕時,皆是眼前一亮。
他們之前還在奇怪,天幕上的“工部”是怎麼在那麼短的時間內,生產製造出那麼多的耕種、紡織、灌溉等~等器具的。
因爲在正常情況下,一件器具的鑄造是需要耗費大量的時間與-人手、精力的。
比如說,器具鑄造的第一步:碎料!
在找到鐵礦石之後,需要工匠力士先將鐵礦石進行初步的加工,也就是粉碎成細小的碎石顆粒。
否則將如拳頭,甚至是如腦袋那麼大的鐵礦石丟進去高爐裏面冶煉的話,那麼工匠恐怕冶煉到死都不一定能夠將之徹底融化開來。
而單單是這一步,就已經頗不容易了。
畢竟鐵礦石也帶了個“鐵”字,自身材質也是頗爲堅硬,不反覆花個大功夫進行砸、錘的話,很難將之粉碎到可以丟進高爐裏面冶煉的程度。
在粉碎好冶煉的原材料之後,第二步:冶煉!
將如同碎石顆粒一般的鐵礦石原材料,丟到冶煉高爐裏面去進行冶煉。
這個冶煉過程,短則需要耗費數個時辰,長則甚至需要耗費數天時間纔可以完成。
而在這個冶煉過程中,給冶煉高爐進行鼓風的工作是一刻不能停歇。
不然沒有了鼓風進行加熱的話,高爐內部的溫度不一定能夠達到融化鐵礦石的程度,所以就需要有多組工匠、僕役輪流不斷地進行鼓風工作。
同時還需要有另外一批工匠、僕役隨時盯着高爐內的木炭的消耗情況,需要在高爐內部的木炭消耗的差不多的時候,便及時添加新的木炭進去燃燒。
一直到高爐內的鐵礦石原材料被徹底冶煉成鐵水爲止。
當然,如果不是冶煉生鐵,而是想要冶煉成熟鐵的話。
那麼在冶煉成鐵水之後,第三步:反覆攪動!
在對冶煉出來的鐵水繼續進行加溫、保溫,然後不斷反覆攪動鐵水。
通過反覆攪動這個舉動,使得原本是生鐵的鐵水漸漸轉變成熟鐵的鐵水。
在生鐵鐵水變成熟鐵鐵水之後,第四步:鑄造!
將熔化的鐵水迅速倒入到模具中,待到鐵水冷卻之後,便會形成所需器具的形狀。
如果是生鐵的話,那麼到了這一步便算是初步結束了。
因爲生鐵是隻能夠鑄造,而不能夠鍛造的。
說的直白點,就是隻能夠一次定型,不能夠在定型之後再去反覆敲打、鍛壓,否則生鐵質地堅硬而脆,很容易因爲敲打、鍛壓而斷裂。
當然,如果熟鐵的話,那麼便可以繼續進行下一步,也就是第五步:淬火!
將鑄造好的鐵件重新加熱至紅熱的狀態,然後迅速浸入到冷卻介質中,如水或油,通過這種方式改變其組織和性能?,從而進一步提高它的硬度和韌性。
淬火結束之後,第六步:?磨製!
使用砂輪或其他磨具對鐵鑄件進行打磨,以達到所需的表面光潔度和精度?。
這麼三到五、六個流程下去,一件鐵器方纔算是鑄造完成。
而通過這幾個步驟便可想而知,如果想要大規模、成批量、快速地生產製造出各種鐵製器具,有多麼的麻煩,以及又需要多少的工匠人手。
而按照天幕上展示出來的工匠人手來說,應當是不足以完成得了過去四年上千萬件大大小小的鐵器鑄造的。
但是如果不是完全依靠人力,而是依靠水力的話,那麼情況就完全不同了。
因爲鐵器的鑄造,其實是有很多重複性的機械邉拥摹�
像粉碎鐵礦石原材料這個步驟,如果將其中人力負責的砸、錘這個動作做一個簡化的話。
那麼這其實就是一把大錘子對放在地面上的鐵礦石原材料,不斷重複地進行上下錘、砸這個機械邉佣选�
那麼是否可以通過某種裝置來取代人力,從而驅動這麼一把大錘子對放在地面上的鐵礦石原材料,進行重複的上下錘、砸這個機械邉幽兀�
答案是可以的!
甚至天幕上的“工部研究人員”就給予了他們答案。
那就是建造一個水力大轉輪,不過這個大轉輪並不是爲了向上提水,而是爲了利用水力的沖刷,帶動大轉輪的轉動。
然後再通過齒輪、葉輪、鏈條等一系列相關的傳動裝置,使得負責粉碎鐵礦石原材料的大錘子,不斷重複進行上下錘、砸這個機械邉印�
如此一來,只要水力不斷,那麼這個大錘子就會一直對鐵礦石等原材料,重複進行上下錘、砸這個機械邉印�
屆時,雜役僅僅只需要將那些未被砸、錘粉碎的鐵礦石原材料丟到大錘子的下方,然後咦咭呀洷淮箦N子砸、錘粉碎的鐵礦石原材料即可。
可以說是大大節省了鐵器鑄造在碎料這一步步驟所需要的人工與精力。
然後,需要不斷對冶煉高爐進行鼓風這個工作,其實也是一個循環往復的機械邉印�
同樣也是可以通過建造一個水力大轉輪,然後再通過齒輪、葉輪、鏈條等一系列相關的傳動裝置,使得鼓風機不斷向冶煉高爐內部鼓風的。
如此一來,同樣只要水力不斷,那麼這個水力傳動鼓風機便會一天十二個時辰不停地向冶煉高爐內部鼓風。
還有後面將生鐵鐵水不斷攪動、翻滾、冶煉成熟鐵鐵水的這一步步驟,也是一個循環往復的機械邉印�
同樣也可以通過建造一個水力大轉輪,然後再通過齒輪、葉輪、鏈條等一系列相關的傳動裝置,使得生鐵鐵水上方的鐵棍不斷進行週而復始的攪動動作。
如此一來,他們僅僅只需要讓人不斷往冶煉爐裏面添加礦石等原材料,就可以源源不斷並且快速的得到一大批冶煉好的熟鐵鐵水。
之後只需要再對半成品的熟鐵鐵水進行簡單的鑄造、淬火、磨製加工,那麼他們就可以迅速得到一件已經鑄造完成的鐵器。
哦不,按照天幕上的說法,這種通過熟鐵鐵水鑄造出來的器具,應該說是“鋼器”纔對。
甚至在看完天幕上的水力炒鋼法、水力鍛造法之後,相里季與公輸鈞這些精通機械工程的大家,更是舉一反三地想到了爲什麼其他的步驟就不可以再進一步簡化呢?
因爲從另一個角度講的話,其實整個鋼鐵的冶煉過程都只不過是一種重複性的機械邉佣选�
而既然是重複性的機械邉拥脑挘屈N也就說明了,只要他們設計的好。
那麼他們同樣也是可以利用水力作爲源動力,來使得某種機械裝置自行完成其他重複性的機械邉拥摹�
舉個例子,如果他們能夠計算清楚一批鐵礦石原材料被高爐冶煉成鐵水所需要消耗的時間的話。
那麼他們就不需要再派人時刻盯着冶煉高爐投放鐵礦石等原材料了,他們只需要設置一種水力計時邉友b置,以及鐵礦石等原材料的咻敗⑼斗诺臋C械裝置即可。
比如說,假如一爐鐵礦石冶煉完成所需要的時間是一個時辰的話。
那麼他們可以設置一個轉動緩慢的水力轉輪裝置,當這個水力轉輪裝置在微弱水力的推動下轉了一圈之後,便代表着過去了一個辰。
然後這個水力轉輪裝置就會通過轉動觸發另外一個水力裝置,接着這個水力裝置又會再啓動另外一個水力傳輸帶裝置。
這個水力傳輸帶裝置,可以參考龍骨水車。
龍骨水車的葉板用作鏈條,臥於矩形長槽之中,車身斜置河邊或池塘邊,下鏈輪和車身一部分沒入水中,驅動鏈輪,葉板就沿槽刮水上升,到長槽上端將水送出。
同樣的原理,可以使得水力傳輸帶裝置的一端,沒入鐵礦石粉末堆中,然後驅動鏈輪,葉板就沿槽刮鐵礦石等原材料碎石顆粒上升,到傳輸帶另一端的上端。
最後,咚偷絺鬏攷Я硪欢松隙说蔫F礦石等原材料碎石顆粒失去支撐,從半空中落入到下方的冶煉高爐之中。
當然,除了鐵礦石等原材料可以這樣做到自動咻斨猓�有像投放木炭到高爐內進行燃燒這樣的舉動,也都可以做到自動化投放。
同樣只要事先精確計算出投放一批木炭在冶煉高爐內的燃燒、消耗時間即可。
在計算出一批木炭在冶煉高爐內的燃燒、消耗時間之後,只要根據這個時間,同樣也去設計這麼一個水力計時邉友b置,以及木炭的咻敗⑼斗诺臋C械裝置即可。
之後,同樣也不需要人力再去時刻盯着準備投放木炭。
然後冶煉高爐繼續進行鐵礦石冶煉,反覆攪動生鐵水,鑄造等等操作。
可以說,到最後若是能夠成功的話。
那麼他們將不再需要有工匠去冶煉、鑄造鐵器,全部都可以通過這個由水力驅動的自動化冶煉生產流水線完成相關的冶煉、鑄造工作。
一想到這個可能,不管是相里季,還是公輸鈞等人皆是渾身顫慄起來。
更加重要的是,在細細思索了一番之後,他們再次確定這種事情的確是有可能做到的。
至少原理上是可行的!
因爲不管是鐵礦石的粉碎,還是生鐵的冶煉,又或者是鐵水的攪動,再或者是熟鐵的捶打、鍛壓等等,這些都不是要求操作精細的機械邉印�
像鐵礦石的捶打粉碎,力度可以大一點,也可以小一點。
只要最終能夠將鐵礦石等原材料粉碎就行,期間捶打粉碎力度的大小,並不會影響到後面鐵礦石冶煉的品質。
同樣,生鐵水的攪動可以稍快一點,也可以稍慢一點,可以左右攪動,也可以前後攪動,甚至還可以來回畫圓攪動。
只要攪動的時間達到一定的要求,那麼同樣不會對後面的生鐵水變成熟鐵水有什麼品質上的影響。
還有熟鐵的鍛壓、捶打也是如此,捶打、鍛壓的力氣大一點,又或者是小一點都無所謂,只要最後鐵器捶打、鍛壓出來的模樣、質量能夠符合要求即可。
所以只要他們能夠設計出合適的水力機械邉友b置,那麼通過水力驅動來實現鋼鐵的全自動鋼鐵化冶煉生產是很有可能的!
而這種完全不需要依靠人力,僅僅依靠水力便可以實現全自動鋼鐵化冶煉生產流水線的機械裝置,是何等不可思議的事情!
甚至若是放在以往的話,說是傳說中的神仙手段也不爲過。
若是他們真的能夠做出這麼一個全自動化鋼鐵冶煉生產流水線機械裝置的話,那麼豈不是說明他們在某種程度上,達到了此前太子扶蘇所說的以人智比肩仙神之力?
再換句話說,他們墨家或公輸家的門人子弟豈不是相當於某種意義上的神仙?
當然,如果說墨家或者公輸家的門人子弟真的能夠在當前這個時代,僅僅依靠水力便手搓出這麼一套全自動化鋼鐵冶煉生產流水線機械裝置的話。
那麼他們也的確可以稱之爲“神仙”!
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