第1章 钢铁脊梁

    联邦第一座蒸汽鼓风高炉投产。

    军乐队演奏进行曲。

    乐曲开始由低音弦乐猛烈奏出，主旋律第一次出现时，坚定，却压抑低沉。

    煤在燃烧，蓝色火苗烧灼锅炉。

    蒸气导入一具直径32英寸的汽缸，通过活塞，驱动梁式蒸汽机巨大的铸铁机械臂，一上一下，做着往复运动。

    年龄只有十几岁的童工操作各种阀门，浑身湿透，可能是汗，可能是水雾，无法区分。

    冷水注入，汽缸冷凝，雾气弥漫在布满铆钉的锅炉和铁臂周围。

    机械臂右侧的蒸汽机驱动左侧的鼓风机，鼓风机汽缸由黄铜铸成，活塞将空气送进高炉。

    风压约为1磅/平方英寸，超过单纯的水力机组，足以改小高炉风嘴。改小的好处是可以在炉身上开多个风嘴。

    守序眼前这台高炉有两台蒸汽鼓风机，1左1右。

    木炭填料最多支撑高度13米的高炉，守序眼前的这台高炉大约10米高的炉身，已是现在全球第一大高炉。

    两台鼓风机的设计除了在必要时一起送风，更重要的是在一台鼓风机损坏或者维修时还能维持高炉运转。

    如果不配蒸汽机，单纯使用水力机组，风压很难满足10米高炉的需求。

    1650年代英国高炉通常在7米左右，英国人正努力增高他们的高炉，一步一步，缓慢却坚定地向上攀登。

    英国仍在使用手风琴式皮革鼓风箱，但在亚洲，中国和日本都有结构更合理的木制活塞式鼓风箱。联邦所要做的是用黄铜将活塞鼓风箱金属化。

    高炉铁水可以制造一些对质量要求比较低的器具。早期曾有一些大炮采用高炉生铁直接铸造，使用的军队把工匠家人问候了个遍。

    高炉生铁下一步生产分两个过程，提纯和精炼。

    炮弹生产采用手动鼓风的木炭小高炉提纯，中国的匠人对这种小高炉生产工艺掌握很好。

    生产更大的铸件用有焰炉或是反射炉精炼。

    最重要的铸铁炮采用反射炉，炉床面积大约2平方米，可放20个料堆或坩埚，开始炉温可用烟囱上的闸板调节。

    反射炉和坩埚源自铜和铅生产，用于铁冶炼是自然过程。

    反射炉大体结构相似，区别在于自然通风和强制通风，根据产品需要和成本而定。

    反射炉提纯过的铁液如果用于铸钟，采用的还是传统的泥范。

    如果是铸炮，铁液采用湿沙范或者干沙范，干沙比湿沙所需粘土更多，还需要烘干，成本更高。兵工厂试过泥范和铁范，效果均不理想，尤其是铁范，冷却速度太快，炮的质量不达标。

    只有自然通风的反射炉也可能将铸铁改炼成锻铁，强制通风效果更好。

    将200公斤铸铁和生锈的小块废铁混合放入反射炉，用搅拌棍搅拌，沸腾后继续搅，此时可以看到熟铁的斑点。

    当温度上升到渣铁分离时，可以搜集到糊糊般的团状物。炉温不足以融化熟铁，生铁脱碳过程中逐渐由液体变成糊状铁团。

    然后是锻打或是轧制，新型火炮使用的螺杆就是用带槽的轧辊生产。

    一个完整的铁工厂至少包括一座蒸汽机强制通风的高炉，自然通风和强制通风的反射炉各一，锻锤和轧辊机则用蒸汽机提水驱动水轮。

    水力锻锤无论是杠杆锤还是跳动锤的技术都很成熟。

    研究院曾经试图用蒸汽机制造蒸汽锤，想法是很好的，可惜弄出两次大事故。

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