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为了增加粮食储备,以防灾年、战争、灾荒,夏雪按照后世的粮食储备方法新建了许多粮食仓库,并派重兵保护。
为了把这些仓库建设得更加利于长久储存粮食,防虫、防鼠、防雨、防火、防潮、防霉等,也为了把仓库建设的更加坚固、耐用、防守严密,夏雪不得不新建了几个水泥厂,生产未来时代常用的建筑材料水泥、混凝土等。
水泥生产好在技术比较简单,以石灰石和粘土为主要原料,经破碎、配料、磨细制成生料,然后喂入水泥窑中煅烧成熟料,再将熟料加适量石膏等磨细就成了。有了水泥,混凝土也就有了。
隋朝古代的建筑胶凝材料主要用糯米石灰浆。糯米石灰浆是糯米汁与石灰浆掺和的砖石结构胶粘剂。其制法为:在铁锅上加接木桶,放入糯米和水,用文火熬炼糯米成汁,随时用耙推搅,不使停滞。用瓢勺取验其浓淡,以滴下成丝为度,取出存放在瓦缸内备用。将糯米汁与石灰浆掺和,称为对浆。其法为:将石灰用水化开,使之溶化匀净,去掉杂质,再以糯米浓汁兑入其中,掺和搅勻。
糯米石灰浆不但产量小,而且还浪费糯米等粮食资源,当然不行。夏雪生产出了后世常用的建筑胶凝材料水泥,不但原料丰富、产量大、更加坚固结实,而且不怕水,在建设晒盐的盐田池也需要用到,包括修建水库、水坝、河堤、水渠、房屋、马路、城池、厂房等等都需要大量用到,所以,对于建设水泥厂夏雪几乎是和建设盐田晒盐池同步进行的。
而修建各种建筑设施也需要大量的钢筋、钢铁,所以,大型新技术炼钢厂也在同时加紧建设。
鉴于隋朝末年工业科技非常落后,基础太差,那些未来的自动化技术、人工智能、纳米技术、基因技术、量子技术、航天技术、核能技术等等高精尖科技根本就不用考虑,夏雪根据实际只能先按照十八世纪、十九世纪、二十世纪的一些比较粗糙落后的工业技术作为参考,先建立基本的工业基础。好在夏雪是个“学霸”,除过化学生物专业外,对科技发展、工业制造、化学实验、物理工程等等都深入学习过。
炼钢技术,由于隋朝没有电力、没有自动化控制,只能参考十八世纪、十九世纪、二十世纪的炼钢技术,虽然这些炼钢技术相比未来还比较落后,但相比隋朝末年,当时在全世界都是最先进、最顶尖的技术了。
隋朝末年,主要制钢工艺是炒钢法和灌钢法,其次还有百炼钢法和炒铁渗碳法,其缺点是:(1)含碳量一般较低。(2)碳分布往往不够均匀。(3)钢中所含杂质往往较多。(4)生产率很低。
八闽当时炼钢技术更落后,许多人是把铁矿石放在简单的火坑里,加上木炭燃烧加热升温,得到的温度在铁的液化点之下,产品铁块中含有渣,再把铁块中的渣用锻打的方式挤出,锻成块炼铁。这种半凝固态冶炼不
但效率极为低下,劳动强度大,而且熟铁品质很差。
为了提高炼铁效率和质量,为了得到液态的铁水,需要提高炉子的温度,想提高炉温就需要增大炉子高度,所以夏雪首先要建设炼铁高炉。经过研究,夏雪设计的炼铁高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。
炉子高了,炉内的料层对空气流通的阻力增大,因此必须强制向炉内鼓风,虽然这时没有电力,不过由于八闽水力非常丰富,夏雪设计出利用水力进行鼓风的方式。
用这种方法得到了熔融状态的铁水。由于这种方法需要使用大量的木炭作为还原剂及燃料,为了防止造成森林的枯竭,因为夏雪以后要大力发展和建造海军战舰和海上贸易货船,需要大量木材。所以,夏雪决定改用焦炭作为炼钢燃料,反正天使国的煤炭资源很丰富。
焦炭是在烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成的,热值更高,而且还起到还原剂、发热剂和料柱骨架作用,更适合高炉炼铁。
夏雪决定炼铁高炉采用焦炭代替木炭,为高炉的大型化奠定了基础,可以说是古代冶金史上的一个重大里程碑。
高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中... -->>
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