求活在金朝末年

老墨成仙

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一零二章:波特兰水泥

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那是一个由砖头和砂浆砌成方形建筑,建筑的底边长两米左右,高度在六米以上,看上去又细又高,像个粗苯的烟囱。

这其实是一个炉子,在炉子的最下面是出灰口,距离地面六十公分的位置是炉子的送料口和燃烧室,燃烧室的上方是一层层镂空方格子,每个方格子长一米七,宽一米五,高三十多公分,这些方格子的形状很容易让人联想到抽掉了抽屉的柜子。

实际上这些方格子真的是安装抽屉用的。

安装在这些方格子里的抽屉,是用熟铁焊接而成,抽屉的四周是铁板,底部是用铁条编织焊接而成的网格。

这些抽屉装满加工原料后,被安放进炉子燃烧室上方的一个个空格中,当炉子被点燃,炙热的火焰就能穿过抽屉底部的网格,直接加热到抽屉里的原材料。

从距离燃烧室五十公分的第一个抽屉,一直到顶端,一共有十多个抽屉。

为了获得足够的炉温,在炉子的最下面安装着四个巨大的风箱,这四个风箱由两个水轮带动的凸轮机构驱动,可以为这个巨大的炉子提供不间断的鼓风。

这个建筑其实是一台原始的水泥煅烧窑。

这种水泥煅烧炉在历史上被称为仓窑,被发明于十七世纪晚期的英国。

实际上这是不是仓窑,陈宪自己心里也没谱,他设计的这台炉子,是根据网络写手资料库中粗略的资料自己设计而成。

在那份资料中,只用很少的字符,大致描述了水泥的发明发展历程,没有图纸,也没有详细的数据说明,陈宪只能根据文章大意,来自己摸索设计。

眼前的这座炉子,是他先用小型炉子反复试验改进,定型后按比例放大后的产物。

将炉子放大后,陈宪发现,料箱太大,太重,装卸料箱又成了个难题。

陈宪又为这个炉子设计了一套用来装卸料的外围装置。

为了方便装卸,他将料箱的抽拉方向间隔开来,分别朝向炉子的左右两侧,这样一来,装卸料箱,就能从炉子的两边同时进行。

为了装卸这些沉重的料箱,陈宪设计了一个简单的龙门吊。

所谓的龙门吊,其实就是在一个方形框架的顶端安装一个定滑轮,定滑轮上安装一根吊索,吊索的一端是四个钩爪,另外一端绕过定滑轮后通往地面,让地面上的人能够通过这个定滑轮和吊索将料箱吊起来。

当然,光有吊索还不够,必须有人操作料箱,陈宪又在炉子两边修建了脚手架。

陈宪设计的这种仓窑的好处是,内部空气流通顺畅,再有鼓风设备的情况下,能够提供较高的炉温,而炉温正是生产水泥的关键因素之一。

制造水泥,有三大关键因素,第一,炉温,第二原料配比,第三原料的粉碎。

在粉碎方面,陈宪没想到什么好办法,以他手中的技术积累,粉碎机,球磨机是他做梦都不敢想的东西。

无奈之下,他只能采用最原始的粉碎工具,水碓和碾槽。

所谓水碓其实就是水力重锤,只是重锤下面不是铁砧,而是类似捣蒜窝一样的碓窝,将材料填充到碓窝里,铁锤在水力的作用下,不断的抬起、砸下,将碓窝里的材料砸碎。

水碓砸碎的材料再转移到碾槽中继续加工。

为了方便利用水轮机,陈宪采用了环形碾槽。

他利用铸造的锥齿轮,将水轮产生的旋转方向从横向旋转变为竖向,利用竖直的转轴带动碾子,顺着一个环形的碾槽周而复始的滚动碾压,最终将材料碾压成很细的粉末。

粉碎后的石灰石和黏土以一定比例混合,加水搅拌均匀,制作成泥条,然后又将泥条切割成大小均匀的泥块。

将这些切割好的泥块装入料箱中,先放在炉子上层烘干预热。

预热后的原料被连同料箱一起转移到下层再次加热,一般来说,只有三米以下的料箱才能被加热到足够的温度,三米以上的料箱无法被加热到足够的温度,只能用来当做预热区。

这种窑炉生产效率不高,只能一窑一窑的加工,加工结束后,鼓风设备继续吹入冷空气,将炉温冷却下来,进行取料,移箱,装料工作。

煅烧后的材料,再次经过粉碎,加入石膏粉混合后,就是波特兰水泥了。

水泥生产中,原材料的配比也非常重要,配比不合理,就会生产处劣质水泥。

不幸的是在这位网络写手粗略的资料中,并没有具体的水泥原材料配比数据。

不幸中的万幸是,这份描述水泥发展史的材料中有提到,波特兰水泥最初被发明时,质量很不稳定,在后续的改进中,发现是由于材料配比不合理,当水泥材料配比中石灰石的成分太多,导致煅烧后的水泥中如果含有石灰石的成分,得到的水泥就容易开裂。

根据资料中这些有限的材料,陈宪经过反复试验和测试,才最终确定了水泥原材料的正确配比。

陈宪设计的这个水泥生产线,生产的水泥质量倒是不差,就是产能不高,一个大炉子,二十四台水碓,六个碾槽,平均一天下来,也只能生产几百斤的水泥,效率实在低的可怜。

好在,一台水轮机可以通过长轴带动四台水碓和一台碾槽,这个水泥厂只占去了六台水轮机,要不然陈宪还真舍不得修建这个水泥厂。

陈宪之所以要修建这个水泥厂,是因为青崖河那边灌溉系统的水闸,必须用到水泥。

有了水泥,许多东西都变得简单起来,比如水闸的基座,水轮机的轴座安放,水渠的修建,水坝的修建……

……

陈宪带着大部分工人,赶在泰和八年年关之前搬到了响水庄。

响水庄的设计规模比新庄子更大,边长超过百米,在设计之初就考虑到了教室,宿舍,食堂,浴室等等各种功能性的建筑,所以居住起来不但比新庄子宽敞,也更舒适。

搬家,特别是搬到更加宽敞明亮的新家,对于陈宪手下平均年龄不过十四五岁的少年们来说,是一件非常值得高兴的事情。

陈宪也很开心,他用试制时小批量生产的水泥,给自己修了一座二层的,带阳台的小砖楼,生活空间一下子宽敞起来。

陈宪将砖楼修建在了公共浴室隔壁,从浴室的热水缸中接了一根铜管到他的浴室里,这样一来,在一天的大部分时间,他都有了热水可用。

生活质量的改善,让陈宪的心情变得很愉悦。

但也有让他头疼的事情,因为开了“分矿”,他就不得不考虑,自己离开后,新庄子的管理问题。

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