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他是答应过薛玉,给薛玉弄省力弓,省力弓,说白了,就是把后世的一些的偏心轮和滑轮组应用到这个弓上面。
因为是使用了更长的弓弦,省力不省弓,拉开弓的力量的减少了不少,可是弓弦月更长了。
对于后世,材料学发展到了一定的程度,整体的材料的要求不断提高的前提下的,多长的弓弦都可以制作的出来,可是对于这个时代,大部分的弓弦都是用各种动物的筋来构筑的,这也是长弓没有普及的重要原因,人们又一个朴素的认知,弓弦的弹性越好,弓的威力越大,一些强大的筋,用来做短弓,还可以,长弓就不行了。
省力弓的弓弦,三四倍于普通的短弓,比起长弓都不遑多让,甚至更强,因为薛玉的力量,到时候,肯定是5石以上的,这样的弓,做出来,弓臂也要得到一定的长度。
赵信答应过薛玉,给他准备省力弓,可是这个省力弓要到钢铁的发展到一定程度才可以,现在绝对不行。
钢铁,从工业化诞生开始,就不再是个体的生产了的,钢铁更是工业化之中的核心,几百年后的清皇朝,耗费巨资,都没有建立起一个真正的钢铁联合体,汉阳铁厂填补了国内的空白,却长期生产不合格的钢铁。
钢铁是一个国家的脊梁,脊梁都不稳定了,这个国家的立场肯定偏软,这一个弊端,一直都没有得到解决,一直到新中国建立,钢铁才成为中国的重要经济指标,一直延续到赵信穿越前。
从铁到钢,甚至是从粗钢到各种特定的钢铁,变化巨大,钢材的硬度,韧性,等众多方面,都发生了翻天覆地的变化,赵信不是钢铁专家,甚至只是粗略的了解了一下钢铁,连成分和制造方法都不行。
赵信如果改造钢铁,最多是在容器上,冶炼方法上,还有炼钢的一些方法上,这些在后世都是常识一样的东西,却经过了千年,甚至是两三次工业革命的积淀,肯定会有巨大的作用的,可是现在的环境不合适,保州这边,也算是有煤矿,铁矿也不远,可是苗家庄是一个硬伤。
赵信上的高炉,哪怕只是小高炉,一年的产量,也在万吨以上,这几乎占据了整个大宋,泱泱大国的几分之一,哪怕现代化的生产,再怎么的代替了人力之后,也不是几千人能够推动起来的。
少则万人,多则数万人,在苗家庄,根本无法应用,必须要等到以后,有了一个稳定的基地,对钢铁进行一系列的改造,推动了炼钢炉制造了之后,才可以
这么小的一个铁的容器,怎么可能炼制钢铁,温度都打不到,真的达到了,也不可能用钢铁,必须要用一些耐火的材料。
解释是没办法解释了,就只能够继续,当这个小型的钢铁容器炼制完成,整个反应已经没有什么问题了,其他的材料已经准备好了,可以开始了。
反应炉不大,1料,也就是大概10立方尺左右,也就是十分之一立方米,换算出来,也就是四五十公分的铁箱子,只不过上面有一个高高的烟囱,显得非常怪异,下面的炉子,也做了简单的处理,没有省柴灶,做了一些密封,以保证温度不随随便便的泄露出去,这样可以节约大量的燃料。
赵信现在只是简陋的反应,不必那么大张旗鼓,可是天然的认知,还是让他不会特别的浪费,只不过这些,在孙吉等人看来有些怪异。
当一筐筐的木炭拿来的时候,孙吉眼睛一挑,没多说什么,薛玉也是充满了期待,铁箱,木炭,炉子,这不是炼器是什么,难道赵信要给他一个惊喜?
如果时间足够,赵信会采用焦炭,相对于木炭,焦炭更便宜,燃烧的笑过也稍稍好了一些,不过无所谓,木炭也不是很贵,在北方多山,多森林的地方,木炭只是费点个功夫而已。
芒硝是早就具现出来,石灰石也是现成的,赵信吩咐他们,来时加入材料,10斤的芒硝,十斤的生石灰的,还有3.3斤的碳粉,这是木炭被碾磨成的粉末,石灰石和芒硝也是一样,被用石磙子碾磨碎了,利用工具混合在一起。
这些混合在一起,显得非常古怪的粉末,放入到铁箱进行煅烧,没有选择专业的炼铁炉,温度已经不低了的。
中国大规模的使用铁之后,到了北宋达到了一个高峰,北宋是可以融化铁的,铁的熔点在1500度左右,哪怕只是烧红,大概在700度会被烧红,伴随着温度的加大,这种红色会越发的强烈,一直到白炽的状态之后,就会溶解,这是一般规律。
在没有高温温度计的前提下,很多的火候,都需要人为来控制,赵信设定了一个区域,他不是为了融化铁的,这没有意义,可是煅烧这个混合物,需要950度到1000度的温度。
这一点,没办法,只能够估计,他不但自己亲自看着,还请来了一个对于火候认识比较深入的铁匠,他可以通过铁箱的色泽,判断出大致的温度。
这不是精确的工业化大生产,只是一个偏大一点的实验,赵信要求,只是炼制出较高浓度的纯碱,至于这个纯碱的总量是多少,20多斤的东西产生1斤,还是一两,这没有区别了,都是在卡牌系统之中点亮。
路布兰法,相对于其他制碱法,有这样那样的问题,可是一个比较鲜明的优点,却让它很好的跟目前的环境切合,在省去了使用浓硫酸的过程之后,有了纯净的硫酸钠,之后反应的煅烧生成物,比较的稳定,只要控制别把反应炉给烧化了就可以,多烧和少烧一点,不会产生大的影响。
看到混合的粉末,孙吉他们已经开始疑惑了,薛玉也有些失落,当火焰燃烧起来,没有所谓的打铁和炼铁的过程,他们就明白,这不是炼器,可是脑洞打开的他们,却歪到了另外的方面,怎么感觉,赵信是在炼丹,可是这不是炼丹炉啊。
这是新式的炼丹炉,赵信的遇仙,遇到的是陈传老祖,陈传老祖以睡出名,可是另外一个方面上,陈传老祖也精通于炼丹,中国古代道家祖师,基本上都是丹道【创建和谐家园】,不过外人分不清道门的内丹外丹的区别,陈传老祖精通的是内丹,这跟外丹的炼制有巨大的不同。
可孙吉他们不知道啊,仙人不就是神通广大,精通炼丹,一枚丹药下来,百病不生,无病无灾的,赵信之前的表现,之前无论是长弓,还是各种类型的弓箭,都展现出了一个工匠的才能,长弓很出色,却很难让他们相信,这是一个遇仙的高人应该做的。
可是现在,赵信终于要回归到炼丹上面了,不知道这个炼丹,连出来的是什么,是仙丹么?
赵信不知道孙吉等人的想法,知道的,肯定会哑然失笑的。说句实在话,古代的很多的发明,都跟炼丹有关,不但是硫酸,火药,甚至连火碱之类的,都曾经经过古代的炼丹生产出来过。
只不过,古人没有那么清晰的化学知识,只是发现一两个的用途,比如说,借助这草木灰,制作的火碱和碳酸氢钾,这玩意都是有剧烈的腐蚀性的强碱,还不容易分离,古人只是觉得它有毒就不在研究下去了,失去了化学的根基。
赵信对于古代丹道,甚至古代化学没有多少的认识,凭借着扎实的高中化学,还是开启了化学品的制造,纯碱只是第一步,当纯碱和硫酸同时完成,三酸二碱彻底奠基的时候,才是化学之花开的更加艳丽的时候,他坚信。
第一百二十八章 漫长烧结
炭火集中到炉子旁边被点燃,炙热的温度让周围的气温明显的升高,整个反应炉是密闭的,没有内部传感器和内部监控,赵信不能,也不可能知道里面到底是怎么的一个情况的的。
说是反应炉,实际上就是一个大铁箱子,说白了,这是一个很仓促,完全没有质量和品质监管的尝试,如果没有卡牌系统和穿越者的身份,这样的试验根本上就是开玩笑,不可能得到任何一个结果。
卡牌系统给了赵信机会,在复杂的混合物之中,可以确定是否完成,而整个路布兰法的原料,也被赵信找齐了,步骤也正确,一切都做到了最好,原材料都封闭到了这个铁箱子之中,火焰燃烧之后,是漫长的等待。
工业化的化学反应,很少有一瞬间的,一瞬间的快速反应,往往是实验室,比如,镁的燃烧,这些都是瞬间被氧化的过程。
可是能够被工业化的认可的,大部分的化学反应都是比较慢,原因很简单,爆燃和瞬间反应,他的结果不是爆炸就是火焰,可控性太差,危险性也较高,真的要生成氧化镁,绝对不可能直接把镁条燃烧来制作,那不是制作,那是在放火。
一根镁条燃烧起来,最多是一道明亮的光芒,微微提升周围的温度,可是成千上万,甚至是数吨的镁条,被火焰的推动下点燃,那就不是反应了,那是放火。
氧化反应,大部分都是剧烈的反映之后,放出光和热,镁条又是其中的佼佼者,这样的反映很简单,却不可控的,很容易造成不可逆转的后果。
一般的化工生产,时间是最大的成本,任何对于时间的节约,都是工艺上很大的一个进步,后世的炼铁,最开始的提升是从普通的几吨的炼钢炉,提升到300吨,500吨,甚至1000吨。
可是这样单纯的体积的增大,对于整体效率的提升相当的有限,甚至有天花板,当1000吨的炼钢炉出现之后,已经是极限了,在提升会耗费巨大,同时效果并不好。也因为如此,炼钢开始向其他的方面,从3小时一炉,到40分钟一炉,走过了几十年的时间,技术的改进,让效率大大的提升,时间依然比实验室长的多。
最开始火焰还不稳定,大量木炭和炉子,让温度急剧的提升,很快就超过了700度,铁器在700度之后,就会发红,发热,普通的铁匠,往往利用这个,在温度没有达到的前提下,对于铁进行煅烧,冶炼,一些高品质的百炼钢,就是这么一次次的锤炼之后,最终的成型。
铁匠对于火焰较为熟悉,赵信要求的是更高的温度,差不多跟烧陶器的差不多,他没有烧过陶器,却也知道,比烧红更高一个层次的是什么,继续加强火焰。
千度左右的温度,对于任何人而言,都是危险的,孙吉很厉害,却依然是肉身凡胎,他不可能免疫火焰,其他人也都一样,大家都散开,只有赵信跟铁匠站的最近。
“差不多了!”铁匠有些不太确定的说道。
“你觉得差不多,那就开始稳定吧!”赵信肯定的说道。
保持温度,是一个技术活,赵信没有插手,看着铁匠控制温度,减少了两个火炉加热的效率,把温度控制在一个比较均衡的程度。
看到红色的底部不再加深,赵信松了一口气,这个化学反应,最大的问题,就是在加热方面,一旦加热完成,接下来就是保持这个温度,给反映提供一个良好的环境而已。
选择路布兰法的根本原因也是如此,他很简单,除了混合之后加热,就没有别的特殊反应条件了,对于温度的要求,也不是特别的精确,只要大体上达到了900度到1000度的温度就可以了。
温度持续的上升,靠近炉子的,已经感觉到制热了,包括铁箱本身,已经被加热到了赤红的样子,不但辐射出了大量的热量,还有本身的光的热量,除了习惯的铁匠还站在近处,依靠着一些简易的皮衣,抵挡住热量,连赵信和孙吉在内,都远远的站在外面。
孙吉为了保证赵信的安全,把他带到了外圈,已经退后到了长弓手的范围了。
赵信让长弓手过来,就是为了帮助拿东西,现在,反应已经开始了,只要控制好温度,不要太高,也不要太低,顺利反应就可以进行,长弓手就没有太多的用处了。
此时,没有人理会的长弓手,正在七嘴八舌的讨论,这到底是什么,他们不知道赵信遇仙的,却知道赵信的地位很高,猜什么的都有,甚至有些人脑洞打开,认为这是点石成金术,传说中,点石成金,也拥有很强的声光效果。
赵信看着七嘴八舌的长弓手,对孙吉悄悄的吩咐,然后孙吉就跟薛玉两个人,带着长弓手离开了,因为,按照赵信的估计,整个反应的过程,会持续大半个上午,甚至更久,没有必要所有人都在这里干耗着。
路布兰法耗时不短,第一次制作,时间耗费的有些长一点未来,伴随着试验次数的增多,还有对化学的过程的改进,会逐步的降低这个过程,但是那是后话,化学工业同钢铁工业一样,都是资金,技术和人员密集型,在没有一个稳定的地盘,没有足够的人口基数的前提下的,这些工业化都不可能完成的。
煅烧的过程持续了很久,反应炉是临时制作出来,没有很好的转换,耗费的木炭就多了起来,好在,总共的用料20多斤,差不多用了2个时辰的时间,其中铁匠一直都盯着,对于火焰进行了一些调整,保证火焰一直都保持着相对不超过1000度的温度,温度控制很好。
高温造成的影响相当的可怕,几次下面铁已经相当红了,有些融化的迹象,都被他及时调整,降低了输出温度,在不停的煅烧中,上面也冒着滚滚的黑烟的,有一部分的碳燃烧不充分,生成的一氧化碳,都通过空中逸散掉了的。
这是在外面,又特别的设计了抽气的烟囱,绝大部分的一氧化碳,都被烟囱抽取,产生的影响几乎没有。
因为高温的关系,所有还在场的,都没有凑到近前,就算是在近前的,也用一些口罩,多是棉布沾湿了之后,因为一氧化碳比空气轻,又是向上抽取,大部分都升到了上空,不会很多的影响他们,就是有,口罩也能够及时的帮助。
没有精确的温度计,也没有搅拌和也写自动化的控制,赵信就只能选择最简单的方法,煅烧,一直不停的煅烧,一直到最终的反应结束。
赵信甚至不知道,要反应多长时间,就这么不停的烧下去,足足2个时辰,也就是一个上午的时间过去了,估摸的差不多了,这才命令熄火。
听说反应结束,已经熄火了,孙吉等人再一次的过来,想看看到底是什么样的东西,可是听到的却是另外一个结果,还需要等待。
没错,反应是完成了,可是降温依然需要等待,从上千度的高温,降低下来,在没有建设冷却塔的前提下,只能够采用自然冷却的方法,加水或者是其他的方法,都是不可能使用的。
纯碱是易溶于水的,一旦用水冲洗,那么最终的产物,就会被水冲走,到时候,耗费了大量功夫之下,什么都得不到,这不是他的初衷。
午饭之后,赵信没有再到现场,只是让盯着的人,等到温度降低下来,告诉他一下就可以了。
常规的反应装置,需要建设冷却塔,借助着循环水,进行冷却,这样循环水还可以回收大量的热量,用于洗澡,或者其他的热水供给,这也是一些大型的化工厂和钢铁厂有这反面福利的原因,这些都是废物利用。
第一百二十九章 发泡剂
如果有冷却塔的话,就可以通过大量的水,通过交换,带走温度,水跟这些炙热的料之间是没有交换的,这样不会影响产出。
不过冷却塔需要的技术条件不高,对于钢铁和管道的要求很高,循环利用也需要独特的设计,别说是对现在的苗家庄,就算是未来,大规模上化工之后,也需要长时间的研究,调整,才能够最终完成。
对于目前的现状,赵信却没有办法,只能自然冷却,从1000度左右,降低到常温,需要时间,特别是在铁箱无法开启,空气不会对流的前提下,里面的气温想要降低下来,真的很困难。
一个时辰之后,现场依然是热气逼人,赵信缺时间,却不缺乏一两天的时间,甚至是一个月都没问题的,他进一步完善计划,比如说,让苗远做出准备,考察一下保州城的布置,比如说,哪里军营多,军人亲属多,哪里会形成自发的市场。
这些都是苗远从来没有考虑到的,苗远是苗家庄的庄主,他更多的是在苗家庄,偶尔进过几次保州,也是去办事,最多知道官府和军营,还真的没有关注过。
好在这又不是什么重要的地方,派了几个人,去县城,随便问一问就好了,很快的,在下午的时候,关于保州的情报,就送到了赵信的面前。
很简单,整个保州所有的军人,大概是有8000人左右,其中有5000左右的正规军,其中云翼军是2500人左右,还有一个被称为保州军的,差不多2500人左右,还有接近3000的厢军。
无论是正规军,还是厢军,都是精壮的汉子,禁军因为要轮换的关系,家眷来的不算多,保州和厢军,基本上家眷都在这里的,5000多人几乎代表着5000多个家庭,家属差不多就是四五万人,这几乎是保州绝大部分的人口。
这些军属,就是保州绝大部分的人口,其他加上普通居民,保州的总人口差不多就是10万,军属们基本上都在靠近军营的位置。
赵信之前只是按照推断,现在,看到这些基本信息,已经确定,保州有一个巨大的市场,因为军属居住的地方,已经自发的形成一些简单的市场,这些市场多是菜市场或者饭店之类。
这是基础,有这个基础,物美价廉,味道不错的馒头,才会有巨大的市场。
晚上的时候,苗起过来询问,铁箱子哪里要怎么处理,经过了整整一个下午,铁箱的温度降低了一些,最少外面可以走近铁箱子,可是内部依然很是炙热。
铁箱没办法打开,密封可以减少热量的消耗,在冷却的时候,却没有办法,特别是内部,不是一个下午能够降低的,必须要等待时间。
赵信不在意,只要没有人靠近就好了,不出危险就可以了,不确定这里面到底是什么东西,甚至这些东西就丢在野外,也没有人拿。
随便派了几名长弓手值班,不是为了看守这些东西,主要是设立的警示牌,防止有人意外的闯入其中,在温度没有彻底的降低下来之前,谁也拿不走里面的东西。
在北宋这个时代,耐火材料,特别是耐火手套还没有制作出来之前,把手伸入到300度以上温度的铁箱里,那是【创建和谐家园】,不会有人那么傻。
已经快大半天了,温度还是在缓慢的下降,今天的气温不算太高,完全没有什么风,热量是凝固在了这一代,从千度左右的高温,缓慢的下降到了200度左右,这是外部的温度,内部起码还要翻倍以上,五六百度是正常,要降低到常温,预计,还要最少大半个晚上才可以。
听到赵信的指示,苗远很诧异,这么大费周折弄出来的东西,不太关注的,难不成,这不是所谓的仙丹之类。
很奇怪,却还是按照赵信的指示来做,苗家庄这里,外来的人不多,安排几个长弓手守夜,这对于苗起来说,一句话的事情。
一夜无话,这样的铁箱子,没有人会关注里面有什么,甚至整个苗家庄,绝大多数人都不知道,在野外有这么一个箱子,更别说外人了。
吃过早饭,赵信带着苗远等人,又来到了铁箱的前面,叶露深重,铁箱是放在空旷场所的,又比较高,没有受到叶露的影响,一晚上的时间过去了,在漫长时间自然冷却之下,温度降低到了常温,人可以走近,甚至接触箱子。
命令铁匠打开箱子,在开箱的一瞬间,一股热气出来,却不算厉害,自然的降温之下,特别是冬天的夜晚,里面还能够保存的热气,已经很少了,这一波散去,空气进入对流,短时间之中,就让反应炉的温度完全冷却下来。
为了避免流失,赵信不敢用水冷的方法,冷却的时间就超过了一天一晚上的时间,最终取出来了黑坨坨的东西。
孙吉等人凑到跟前,有些失望的看着这个黑坨坨的东西,这个东西的卖相,怎么说呢,太土太LOW了,让众人都感觉到纳闷,生石灰是白的,芒硝是类似晶体一样,木炭是黑色的,煅烧结果却还是黑色的,看起来一点都不起眼。
赵信心中却的满是激动,在没有开箱之前,他还在忐忑,到底成功没有,开箱之后,当眼睛扫上这个黑坨坨的东西的时候,已经知道自己成功了,当他扫到这部分的时候,出现的是混合物品,有百分之56以上的纯碱,剩下的是硫化钙,部分没有反应原料,还有少部分杂质。
56纯碱,这个比例已经不低了,剩下的一部分硫化钙,就是这个反应的副产品,没有反应的原料,只是非常稀少的一部分,等于是【创建和谐家园】成的原料完成了反应。
利用路布兰法制作纯碱,其中大部分副产品,都是不容易水,或者是微溶于水的,原料就更是如此,除了石灰石,其他都不溶于水。
石灰石当时下的量就少,再加上赵信的刻意控制,剩下的微乎其微,基本上可以忽略不计,剩下的比较多的是芒硝和碳,这两者都不溶于水,可以用水析的方法,继续提纯这个混合物。
这些杂质都可以被清理出来,因为硫化钙微溶于水,而纯碱却易溶于水的,用水来溶解之后,过滤,是最佳的方法。
碳酸钙溶解于水之后,是弱碱性,破坏力不强,赵信早就拿出来了基层纱布,进行透析,这是最简单,也是最无奈的方法,借助着溶解的不同,解析不同的化合物,本身就是化工上面最常用到的,这其中,水是一般的溶液,还有酒精,稀硫酸,等等溶液,是可以作为萃取的溶液的。
津取,过滤的方法,得到了一些淡黄色的粉末,这部分,绝大部分都是硫化钙,可以作为农药,用途也很广泛,赵信除了点亮他,给卡牌系统增加了一个点亮值之外,就没有别的好处了,因为他是化工原料之一,不能直接使用。
看着赵信变戏法一样的操作,孙吉他们哪怕看不明白,也有些不明觉厉的在旁边陪着,看着赵信用一天制作的结果。
经过溶解,得到的溶液,就是纯碱溶液,也就是发泡剂,这些可以直接去蒸馒头了,馒头之中加入的,可不是纯碱粉末,是这些水。
赵信首先把这个扫描到卡牌系统,发泡剂的杂质很少,在卡牌系统的提示,极为微小一部分硫化钙,非常的少。