()第45章大明蒸汽机
在制成了水力织布机后,吴兴也担心四川冬天河水在极寒情况下结冰,织布机将无法工作。//百度搜索看最新章节//(,看小说最快更新)于是,吴兴想到了蒸汽机,后世的蒸汽机是瓦特改良的,但明朝时,中国连基本的原始蒸汽机都没有,这让吴兴如何改良呢?
吴兴想到:只能先照着记忆把原始蒸汽机造出来——最初的真空蒸汽机被用来将矿井里的水抽出来。纽科门的蒸汽机将蒸汽引入气缸后阀门被关闭,然后冷水被撒入汽缸,蒸汽凝结时造成真空。活塞另一面的空气压力推动活塞。在矿井中联结一根深入竖井的杆来驱动一个泵。蒸汽机活塞的运动通过这根杆传到泵的活塞来将水抽到井外。
想到这,吴兴觉得:确实有必要把蒸汽机给搞出来了,现在地盘有了,煤制成煤饼后,被吴兴广为推广,成为四川百姓主要的生活燃料,但煤的产量一直无法大幅度地提升。主要原因就是:煤矿井下的地下水,现在单靠人力、畜力已难以满足排除井下地下水的需要。
吴兴首先想到了后世最简单的蒸汽机,它主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成,汽缸和底座是静止部分。从锅炉来的新蒸汽,经主汽阀和节流阀进入滑阀室,受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧,推动活塞运动。
这些什么阀啊,什么塞啊,现在都没有,真是头痛啊。好在拿下成都后,有了四川最大的钢铁坊,钢铁坊经过吴兴的指点,炼钢技术有了重大改变,现在的炼钢技术全部模仿后世的平炉炼钢法。
此法又称马丁炉法或西门子-马丁炉法。此法用外来燃料加热,靠蓄热室把炉温提高到可以熔化钢的程度,这样就扩大了炼钢原料的范围,实际上可以采用0~100%的任何比例的废钢和生铁配料。最初的平炉也用酸性材料作炉衬,因此不能熔炼含磷高的生铁。和转炉一样,酸性平炉不久就被碱性平炉所取代。以空气作氧化剂的转炉,由于空气所含的氮从炉内带走大量的热,使炼钢原料中不能搭配很多废钢。碱性平炉法的突出优点,就是在废钢与生铁配比方面和生铁磷含量方面有宽广的适应能力,因而在发明后为全世界广泛采用。
吴兴也是照样全搬,依样画葫芦,将原理和方法及所需要的原料告诉了钢铁坊的技术工匠。()又经过工匠的反复试验,终于制成了平炉,又用碱石灰做炉衬,结果生产出来的钢完全符合吴兴的要求,基本和后世的钢一样。
于是,吴兴大喜,将发债筹集来的资金,投了一百万元,大力发展钢铁业。将四川所有钢铁作坊和私人铸铁作坊全部整合,成立了成都钢铁股份公司,吴兴占八成股份,其余私人作坊折股后占二成股份。公司全部用吴兴发明的平炉炼钢法生产钢铁,年产量达到一万吨钢铁,相当于当时整个中国铁产量的一半,用工二万人。
吴兴将汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部件用笔在纸上画了出来,并将各个部件的制作关键详细地告诉工匠,让工匠先打造一批样品出来。
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造纸术是中国古代四大发明之一,明朝时中国的造纸业已经相当成熟,每道工序的专家各司其职,并且已开发出一些造纸专用的设备。
造纸术有五个主要的步骤:1.斩竹漂塘:砍下竹子置于水塘浸泡,使纤维充分吸水。可以再加上树皮、麻头、和旧鱼网等植物原料捣碎。2.煮楻足火:把碎料煮烂,使纤维分散,直到煮成纸浆。图中可见大锅中的碎料用大石压住,有助于完全煮烂。3.荡料入帘:待纸浆冷却,再使用平板式的竹帘把纸浆捞起,过滤水分,成为纸膜。此一步骤要有纯熟的技巧,才能捞出厚薄适中、分布均匀的纸膜。4.覆帘压纸:捞好的纸膜一张张叠好,用木板压紧,上置重石,将水压出。5.透火焙干:把压到半干的纸膜贴在炉火边上烘干,揭下即为成品。
吴兴根据后世的造纸方法,对明朝的造纸术进行改造,总结出了三点:1.制浆。制浆为造纸的第一步,结合当时实际,决定选用机械制浆法将木材转变成纸浆。
2.调制。纸料的调制为造纸的另一重点,纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关。吴兴又将调制过程大致可分为以下三步骤:散浆,打浆和加胶与充填。
3.抄造。抄纸部门的主要工作为将稀的纸料,使其均匀的交织和脱水,再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装。
吴兴将这方法详细地告诉成都的官办造纸坊,让他们按此法制造,大大地提高了纸张的质量和均一度。渐渐地这一方法在四川流传开来,吴兴不但没阻力这方法的传播,反而将这方法写成书,发给私人作坊,鼓励大家改进生产技术,至此,吴兴在百姓心中的“神化”地位进一步得到巩固。
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11月20日,经过工匠反复打造,试验的各种部件终于完成了,吴兴看着这些部件,又详细画出了如何组装这些部件的图,带领工匠们一起组装起来。
在此期间,工匠们在生产部件过程中,生产出了一种很小的钢珠,吴兴看后突然想到了后世的圆珠笔,但后世的圆珠笔都是塑料制的,现在哪来得塑料啊?不过也没关系,吴兴又想到了后世的钢笔,最后,吴兴结合钢笔和圆珠笔发明了一种新的笔。
此笔的笔头由钢珠和球座组成,钢珠放入球座上,球座收口,包住钢珠,让钢珠不至于掉出,完成笔头加工。笔头后连接小钢管,此小钢管是吴兴命人特别制作的,很纤细,钢管内漏空,吴兴将墨汁和印染用的染料按一定比例进行调配,配制出了大明新的油墨,将油墨装在小钢管内,油墨随钢珠转动由四周流下,小钢管的尾端,吴兴特地命人做了罗纹,又制了小螺帽,待油墨装入后,套上小螺帽,油墨就不会倒出了。就这样吴兴发明了钢笔不像钢笔,圆珠笔不像圆珠笔的新笔,吴兴为这笔取名为:钢珠笔。
拿着吴兴的钢珠笔,一开始人们还不会用,当时拿惯了毛笔,对吴兴说此笔要握于下端,很是辫扭,后来用着用着就习惯了,此笔的最大特点就不用沾墨汁,自动能直接书写。吴兴命人做了一大批,全军免费发放,在行军时就不用带砚台毛笔了,很是方便。最后,在民间这钢珠笔也慢慢普及开来,为此吴兴成立了钢铁厂钢珠笔制造车间,专门生产这笔。
话说回来,汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部件在吴兴和工匠们的反复调试组装后,终于被拼到了一起,至此,大明第一台蒸汽机诞生了。
组装完后,吴兴在蒸汽锅炉中,通过燃烧煤球过程水沸腾产生蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间,经主汽阀和节流阀进入滑阀室,受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧,推动活塞运动。蒸汽在汽缸内推动活塞做功,冷却的蒸汽通过管道被引入冷凝器重新凝结为水。这个过程在蒸汽机运动时不断重复。
看到这,吴兴心中明白:成功了。边上工匠们还傻呼呼地看着这自己组装出来的钢铁怪物不停地做功,转动着。
“教主真神啊”
“快看,这怪东西不会停啊”
“是啊,是啊,动个没完”
你一言我一语地议论着,吴兴笑着说道:“这叫蒸汽机,不是怪物,以后一定要叫蒸汽机,懂了吗?”
“诺,教主,属下遵命。”
“我跟你们说,这可是最高机密,这蒸汽机的生产和组装过程谁都不准告诉。”吴兴严肃地说到,毕竟后世西欧的蒸汽机要到十八世纪瓦特来改良了,离现在还有百来年呢,吴兴现在发明出了这玩样,意义极其重大——为他以后造火车,改造煤矿,铁矿和纺织机都有重大意义,绝对不能让别人学了去,就是想学,也要等吴兴赚上一大笔再学嘛。
“诺,教主放心,属下誓死也不会泄密的。”工匠们严肃地保证道。
对于工匠们的保证,吴兴还是放心的,现在的年代人都很老实,可没有后世那些吃里趴外的徒弟,不然后世也不会有徒弟会学,师傅饿死的说法了,在说吴兴还有大明法典呢,对于叛教那可是要凌迟的,这泄露教主的机密就是叛教,工匠们都清楚得很。
过后,吴兴对这蒸汽机又做了改进,将蒸汽机率先用于织布机上,代替水力,燃烧煤球就可以使织布机运转了,但要付上点煤球费,在冬天河水结冰时,也只能用这机器了。另外,吴兴将蒸汽机改装后用于自己的煤矿和铁矿,大大地减轻了人力负担,人力只要负责挖煤就可以了,排水全靠这蒸汽排水机,煤和铁的产量比以前提高了一倍。其他矿主们见后,纷纷表示要购买这机器。
后来,吴兴成立了成都机械厂,投资五十万,全资控股,专门生产蒸汽排水机,并卖给煤矿和铁矿东家,那些矿主们都十分高兴地掏钱购买吴兴发明的排水机。
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