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貧血工業(yè)

91 試車

貧血工業(yè) 卡提格魯 4174 2023-01-18 23:08:55

  瑞恩在上一次對(duì)工坊的考察時(shí)就已經(jīng)有了一些想法。雖然他對(duì)用酒精替代木炭作冶煉的還原劑尚無頭緒,不過阿爾伯特產(chǎn)品的暢銷根基并不在于從礦石中冶鐵。恰恰相反,他家作為代代相傳的鐵匠,掌握了不少獨(dú)到的鍛造和鑄造經(jīng)驗(yàn)。若非如此,也搶不到周圍軍事領(lǐng)主的裝備訂單。

  不提那柄依靠河流提供巨大動(dòng)力的鍛錘,阿爾伯特僅憑著觀察火焰顏色和落錘的手感判斷材料好壞的技巧就足以令許多同行垂涎欲滴??梢哉f在整個(gè)馬尼恩左近,甚至巴揚(yáng)范圍內(nèi),阿爾伯特產(chǎn)出的鋼也是屬于第一流的。

  受限于落后的加工技術(shù),阿爾伯特本人實(shí)際每天能夠產(chǎn)出的鋼制品僅僅是其鑄鐵產(chǎn)量的十分之一。大部分建筑、家用的鐵器都是由年輕的徒弟獨(dú)自完成的。

  恰好,瑞恩不管怎么說多少知道鐵與鋼之間最基本差別,因此另辟蹊徑熔煉液態(tài)鋼水成為了他和阿爾伯特之間交易的重要砝碼。而關(guān)鍵的障礙在于,隨著鐵水中的雜質(zhì)含量逐漸下降,熔點(diǎn)不可避免地上升到一個(gè)傳統(tǒng)方法無法企及的高溫。這一環(huán)節(jié)不知絆住了多少鐵匠的步伐。

  而阿爾伯特的煉鐵廠已經(jīng)有了一部分關(guān)鍵環(huán)節(jié)的雛形。因此他這次提起筆繪制草圖時(shí)基本沒有遇到太高的難度,實(shí)際上瑞恩自己也曾經(jīng)單獨(dú)提出過利用尾氣余熱預(yù)熱燃料和空氣以提高燃燒核心溫度的方案,不過應(yīng)用的情景是在溫度相對(duì)較低的鍋駝機(jī)上,為了達(dá)到煉鋼所需的1500°C以上的高溫,金屬制的外壁需要將全部換成緊密排列的耐火磚。

  在這種能源緊缺的環(huán)境下,對(duì)任何一點(diǎn)能量的浪費(fèi)都是罪惡。瑞恩對(duì)于節(jié)約燃料這一點(diǎn)相當(dāng)執(zhí)著。他所創(chuàng)造的蒸餾設(shè)施摧枯拉朽橫掃了整個(gè)馬尼恩家用燃料市場(chǎng),正是利用了多層保溫磚體來防止熱量的散失。

  但蒸餾塔的換熱溫度相比真正的燃燒室要低得多也安全得多。他對(duì)螺旋金屬管路這樣加工難度極高的裝置信心并不充足。因此即使他在旅途中就有了方案的雛形,卻也至今未能下定決心與阿爾伯特商談。

  在過去的半個(gè)多月里,他不得不承認(rèn)僅憑著自己在實(shí)驗(yàn)室里認(rèn)識(shí)的裝置模型,很難光是拍腦袋就得到一個(gè)最優(yōu)解。而如果拍腦袋拍錯(cuò),搭進(jìn)去的很可能是艾利塔、自己以及阿爾伯特等人的生命。這樣嚴(yán)重的后果絕不是瑞恩能夠承受的。

  “如果你真的很難決定,不如找找其他有經(jīng)驗(yàn)的人一起參謀一下?”艾利塔在返程的航程中就見到瑞恩對(duì)著草圖寫寫畫畫改了又改,雖然中途未過多??垦赝镜某鞘?,但逆水行舟的航程也有十余天。知道方案至今都沒有交到阿爾伯特手里,她大約能猜到瑞恩遇到了一些困難。

  “別看我呀,我對(duì)這種東西一竅不通?!弊⒁獾饺鸲魈羝鹈济B連擺手拒絕?!澳氵€記得那位斯坦因嗎?”

  “斯坦因?”瑞恩撓了撓頭發(fā)。

  “就是——”

  “是那個(gè)和人改良鍋駝機(jī)的挑戰(zhàn)者吧?我想起來了!”瑞恩眼前一亮,到書架上翻找了起來。

  “讓我看看……沒錯(cuò)就是這篇?!比鸲饔种刈x了一遍他改造乙醇內(nèi)燃機(jī)的來稿,翻回第一頁(yè)找到了斯坦因的地址,便又抽出一張信紙,低頭開始為他的邀請(qǐng)信遣詞造句。

  斯坦因不愧是冒著多次燃料爆炸把鍋駝機(jī)改進(jìn)到接近實(shí)用的人。據(jù)說他在接到瑞恩信箋的第二天就興沖沖地踏上了往馬尼恩的旅途?;谒浞值谋ń?jīng)驗(yàn),瑞恩按照他的意見改掉了預(yù)熱進(jìn)料管路的多個(gè)設(shè)計(jì)缺陷,又仔細(xì)檢查了幾天才把設(shè)計(jì)方案遞交給阿爾伯特。

  阿爾伯特的鐵匠鋪本身就已經(jīng)有一套類似的預(yù)熱利用風(fēng)道,他一眼就看出來瑞恩提出的方案確實(shí)可行。然而不管阿爾伯特多么贊不絕口,這張藍(lán)圖目前也僅僅是紙上談兵。最終還是需要用實(shí)際可得的材料搭出來一個(gè)真正行得通的裝置。

  由于整套裝置全部采用了極具“突破性”的設(shè)計(jì),每一個(gè)單獨(dú)的功能模塊都需要獨(dú)立地驗(yàn)證。為了避免損失,瑞恩決定先從最難的進(jìn)料室做起,這個(gè)主意和斯坦因一拍即合。由于不需要實(shí)際熔煉,僅僅為了安全驗(yàn)證需要的空間比阿爾伯特的熔爐要小很多。瑞恩干脆把它建在了在自己蒸餾工廠的空地上。

  好處是他們不用像出差一樣坐上半天的馬車,甚至不得不留在煉鐵廠過夜。代價(jià)則是必須消耗更多的燃料來為氣泵提供動(dòng)力。

  這套小型的模擬裝置包括了兩個(gè)耐火磚砌成的蓄熱室,一個(gè)極小的熔爐,用陶質(zhì)的托盤分別擺放著銅、銀、鉛、錫之類的易融金屬和從阿爾伯特處取來的生鐵和熟鐵樣本。蓄熱室的上方各連著一個(gè)不到兩米的小型煙囪,可以通過高差為系統(tǒng)提供一部分進(jìn)氣量。

  瑞恩為了安全首先檢查了所有管路的密封性,確定沒問題后才指示操作工人點(diǎn)火預(yù)熱。

  最初的預(yù)熱階段的風(fēng)險(xiǎn)并不高,為了讓熔爐的溫度達(dá)到足以熔煉鋼鐵,瑞恩花了4個(gè)多小時(shí)才終于將蓄熱室加熱到600度左右,熔爐內(nèi)的尾氣溫度已經(jīng)足以讓銀塊出現(xiàn)熔化的跡象。然而進(jìn)一步升溫似乎有些難度,即使瑞恩又痛心地消耗了數(shù)十千克的高純酒精——用石灰處理進(jìn)一步精餾得到的——延長(zhǎng)了兩個(gè)小時(shí)的加熱也沒能達(dá)到銅的熔點(diǎn)。

  因?yàn)槭菍?shí)驗(yàn)裝置沒有安裝可方便切換的多通閥門,兩人必須帶著幾名操作蒸餾塔的工人又重新連接管路,才能把酒精進(jìn)料切換到主進(jìn)料口。隨后瑞恩就命令所有人撤到二十米外,小心翼翼地重新打開酒精儲(chǔ)罐的管路。事實(shí)證明他的小心謹(jǐn)慎相當(dāng)必要,滴落在熱磚上的乙醇劇烈氣化,超過600℃的灼熱可燃蒸汽遇到空氣的一瞬間就沖開了擺放樣本的爐門,向外噴出猛烈的火舌。

  斯坦因被火光閃了一下,不由得瞇了下眼睛,但又謹(jǐn)慎地努力睜眼去看蓄熱室和連接的通道。仔細(xì)打量了一會(huì)兒才扭頭對(duì)瑞恩說:“至少看起來前面這一段沒什么問題。不然的話這些火苗就是從磚縫里噴出來了。”

  瑞恩點(diǎn)點(diǎn)頭,對(duì)他的說法表示同意。他們又退后了一點(diǎn),然后示意操作工人進(jìn)一步打開空氣和煙道的閥門。燃燒產(chǎn)生的熱氣尋著了出口,向煙囪涌去,帶動(dòng)前端摩擦著管道的空氣發(fā)出低沉的鳴叫。充足的氧氣立刻支持了更猛烈的燃燒,在爐門外蠕動(dòng)著的火舌一下縮了回去,火焰的位置退回到兩條管路的合流處。

  但在確定燃燒完全回歸穩(wěn)態(tài)前,瑞恩不愿冒險(xiǎn)帶著技術(shù)人員靠近。因此兩人又等了數(shù)十分鐘,確定燃燒狀態(tài)趨于平穩(wěn),才重新靠近爐膛的觀察窗。

  透過被沖開的爐門,瑞恩看到在爐膛的進(jìn)氣端火焰盤旋著噴射在金屬樣本的上方,銅、銀都在陶質(zhì)的托盤上自由流淌,生鐵也完全融化成了鐵水濺著火星。只有幾乎完全脫碳的熟鐵,僅僅是呈現(xiàn)出紅熱軟化的狀態(tài),說明整套系統(tǒng)的火力尚不足以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

  一次開車不成功對(duì)于瑞恩來說并不是什么稀奇的事。他倒也不在意,只是記下了閥門的開度和進(jìn)料量回去開始計(jì)算起來,斯坦因十分信任他的理論水平,自顧著去研究設(shè)計(jì)本身有沒有可改進(jìn)的地方。

  到了傍晚,瑞恩拿著計(jì)算的結(jié)果,卻發(fā)現(xiàn)是打一開始的預(yù)熱階段就出了問題。兩人又折騰了數(shù)日,最終以瑞恩捏著鼻子給換熱室加了石棉夾層的方案達(dá)成了目標(biāo)。

  原型裝置無法搬運(yùn),瑞恩最后還是決定請(qǐng)阿爾伯特來馬尼恩觀摩,以免掉重新建設(shè)的麻煩。

  為了能夠現(xiàn)場(chǎng)演示,瑞恩安排人手從凌晨就開始預(yù)熱。即便如此,直到阿爾伯特抵達(dá),蓄熱室才剛剛升過1000攝氏度。

  阿爾伯特已經(jīng)聽瑞恩介紹過整套裝置的情況,看到工廠空地上的景象也未感到意外。“我從鐵廠帶了一車今早鑄出來的鐵條,不放現(xiàn)在就試一試?”

  瑞恩自然不會(huì)反對(duì),看著阿爾伯特安排自己帶來的幫工從馬車上卸下一條又一條的生鐵。他粗略估計(jì)了一下,這些鐵條加起來估計(jì)有近一噸重,若不是馬尼恩到鎮(zhèn)上的路還算平坦且鋪有碎石,這么重的貨物一輛車甚至難以裝下。

  瑞恩命令操作工關(guān)緊管路,打開熔煉室的爐門通風(fēng)降溫。等到溫度下降得差不多了才允許阿爾伯特帶來的工人在爐膛底部擺放鑄鐵條。他一邊指揮一邊還要分出心思盯著自己的操作員,生怕誰一不小心誤碰了管道閥門。

  等到爐門重新關(guān)上開始升溫,瑞恩便示意阿爾伯特進(jìn)房間稍事休息?!斑@么多鐵要煉至少要小半天,先等溫度升上來再說吧。”

  阿爾伯特面無表情地點(diǎn)了點(diǎn)頭,留下幾位工人關(guān)注爐溫的情況,自己則隨他進(jìn)了會(huì)客室。鐵匠靠坐在了會(huì)客室柔軟的沙發(fā)上,側(cè)對(duì)著瑞恩單刀直入地發(fā)問道:“每一爐次都需要這么復(fù)雜的流程嗎?”

  瑞恩搖頭:“我不確定,先等這次的結(jié)果出來再說吧,之前測(cè)試的樣品量都不大,我還說不準(zhǔn)這個(gè)規(guī)模爐內(nèi)的磚體能不能支持得了。如果不行,可能流程還要更麻煩些呢。”

  阿爾伯特?cái)[擺手,不在意地回答:“規(guī)模問題倒是不大,如今我們鐵匠鋪算上我在內(nèi)也沒多少熟手,就算是有足夠的鋼也鍛不出足夠的產(chǎn)品。但是像今天一開始這樣等上好久爐膛降溫,不但費(fèi)時(shí)還……”

  他話沒有說完,瑞恩已經(jīng)心領(lǐng)神會(huì)。他也確實(shí)認(rèn)為這樣循環(huán)對(duì)燃料熱能是極大的浪費(fèi)。但即使是他自己也難以回收利用這部分余熱,只好寄希望于提出問題的鐵匠。

  “如果不需要人力向爐膛里搬運(yùn)是不是就不用給爐膛降溫了?”鐵匠的回答則是另辟蹊徑。

  “實(shí)際上我們這批鑄鐵是昨晚倒進(jìn)模具一直等到今早降溫才起出來裝車。到了這里又要重新加熱到熔化,要是這套設(shè)備建在了我那邊,倒還不如直接把鐵水引進(jìn)去?!?p>  瑞恩有些后悔自己思慮不周,不過還是對(duì)阿爾伯特給出的方案不吝贊同。

  阿爾伯特又問起大致的消耗,不禁暗暗咋舌。按照瑞恩的說法,今天運(yùn)來的一車原料的冶煉只用一天多的時(shí)間,需要的人力也僅僅只是數(shù)名閥門設(shè)備的操作員。

  要知道他自己的工廠只有他自己和學(xué)徒兩個(gè)人有鍛鋼的能力,就算冶煉和成型是同時(shí)完成的,一天最多也只能消耗掉這些鐵條的三分之一。其他多出來的生鐵只能由其他工人鍛造成粗糙的塊熟鐵向外出售,利潤(rùn)并不豐厚。生產(chǎn)熟鐵的巨大人力和燃料開支使得高質(zhì)量的熟鐵價(jià)格也打到了生鐵的數(shù)倍甚至高達(dá)十倍。

  可以說對(duì)生鐵的加工能力始終制約著阿爾伯特?cái)U(kuò)張他的工廠規(guī)模。而哈爾貝格的河道并不寬敞,增設(shè)水力鍛錘的投資也是一筆數(shù)百塔勒的開支。除此之外,由于工藝問題生產(chǎn)熟鐵過程中的損耗高達(dá)30%,擴(kuò)大熟鐵的產(chǎn)量對(duì)于阿爾伯特來說也只是多掙一些辛苦錢罷了。

  為了最終確定產(chǎn)品的質(zhì)量,阿爾伯特在稍加思索后就決定在馬尼恩額外留宿一夜。不僅如此,一直到夜里十點(diǎn)多鐘,瑞恩都還能時(shí)不時(shí)地從窗口看到他的身影,后面綴著幾個(gè)暗綽綽的影子,似乎是鐵匠的助手,在他的指引下依次湊近爐膛的觀察窗辨認(rèn)反應(yīng)的進(jìn)展。

  瑞恩對(duì)此不以為意,他二樓的實(shí)驗(yàn)室同樣是燈火通明,亞歷克斯仍在為霉菌的項(xiàng)目忙碌。艾利塔從外出回來后就很少再參與實(shí)驗(yàn)室的工作,一心撲在一路上發(fā)現(xiàn)的新商機(jī)上,想要盡早擬定與合作伙伴的合約,確保充足的原料來源。

  雖然目前瑞恩的蒸餾裝置供應(yīng)馬尼恩的消費(fèi)市場(chǎng)還相當(dāng)有余,但在觀摩了幾天煉鋼熔爐的試驗(yàn)后艾利塔迅速認(rèn)識(shí)到阿爾伯特必將成為他們最主要的客戶。僅僅這套原型裝置就在一天內(nèi)吞食了近10桶辛苦精煉的高純度燃料。

  這意味著如果最終為阿爾伯特建造的裝置能夠達(dá)到原型的兩倍容積,很有可能就會(huì)擠壓他們目前漲勢(shì)良好的消費(fèi)市場(chǎng)供給。

  艾利塔覺得有必要提醒一下瑞恩。

卡提格魯

Redlich, Fritz. 1953.“A German Eighteenth-Century Iron Works during Its First Hundred Years: Notes Contributing to the Unwritten History of European Aristocratic Business Leadership-II.” Bulletin of the Business Historical Society 27 (3): 141–57. doi:10.2307/3110625.   Sven-Erik?str?m (1982) Swedish iron and the english iron industry about 1700: Some neglected aspects, Scandinavian Economic History Review, 30:2, 129-141, DOI: 10.1080/03585522.1982.10407976

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