第二章 規劃（2）

沒有合格的材料，趙劍寒只能將爐體的尺寸縮小，降低結構重量，然後用坩堝法生產的鋼材來製造鋼板、爐體托圈、耳軸、支座和軸承，由於目前坩堝法生產的鋼鐵質量有限，這樣一來就降低了轉爐的產量，也降低了爐體的壽命，但是趙劍寒已經顧不了那麼多了，先生產出合格的鋼，再回過頭來用這些鋼來製作轉爐的零部件也不遲。

萬事開頭難，只要能順利起步，多付出一些代價也是應該的。

另外，轉爐的原料是液態的鐵水，鐵水中的雜質與空氣中的氧氣發生化學反應，釋放大量的熱來支持鍊鋼的過程，鐵水與空氣的接觸面越大，反應的效果就越好，效率越高，出產的鋼質量越好，現代工業中都是用大功率鼓風機將空氣壓入爐體來實現這一點。

可是現在到哪裡去找鼓風機呢？趙劍寒想來想去，還是決定利用水力來解決這個問題。卧虎山莊現在有好幾架大大小小的水車，帶動紡織機、加熱爐和玻璃池窯的風箱工作，由於河水的流速有限，這些水車的功率肯定不能滿足要求。

流經卧虎山莊的小河的水量還是比較大的，其源頭是山莊四面的高山上的小溪，趙劍寒自然就想到在山上築一座水壩和一條人工河道，並在河道旁設立水車，充分利用這些溪水的的地勢，提高水流的衝擊力，使得水車輸出更大的功率。

卧虎山莊能夠自產水泥和磚頭，現在又有足夠的人力，修建一座小型的水壩和幾百米長的水流通道不成問題，趙劍寒經常到山上打獵，對四周的地形可以說了如指掌，經過對比，他很快就決定在山莊背後這座最高的山上修建這一工程。

這座山坡度較緩，在山的腰部有一個小水塘，有三條小溪的溪水注入到這個水塘里，是建造水壩的理想的地方，此外，趙劍寒還確定了人工河道的線路和鋼鐵廠的所在地。現在工匠們伐木就是為建造水壩和人工河道做準備。

水流的速度快，對水車的要求也比以前提高了，首先要足夠結實，能耐受水流的衝擊，其次對傳動系統的要求也提高了，很顯然水車的轉速比原來要快好多倍，以前水車的主軸是木質的，容易碎裂，高速轉動時摩擦產生的熱量肯定會將木軸燒毀，只有用鋼鐵製造的軸承才能勝任，這也是趙劍寒提前要工匠們研究更結實的水車和鐵制軸承的原因。

水車的問題解決之後還要考慮風箱的承受力，高速轉動的水車將帶動風箱高速運轉，風箱來回做活塞運動，將空氣壓入爐體，木質的風箱肯定滿足不了這個要求，如果將風箱改成鐵制的，那就要鑄造封閉的汽缸和與之相對應的活塞，這個實現起來就太難了。

很簡單的道理，如果能作出這樣的汽缸和活塞，那就意味著可以造出蒸汽機了，也意味著卧虎山莊的機械加工技術達到很高的水平，如果能造出蒸汽機，哪還要水車幹什麼？

趙劍寒不願意轉爐鍊鋼的計劃卡在風箱上面，他想出了兩種解決方案，一種是用坩堝法生產的鋼鐵來鑄造汽缸、活塞和曲軸，再用砂輪磨床來打磨，也就是說他準備試製一種簡單的蒸汽機，不要求這台蒸汽機有多長的壽命，也不要求它的效率有多高，只要能完成風箱的功能就行了。

實際上瓦特發明的蒸汽機也不具備多大的實用價值，蒸汽機的原理非常簡單，秦向武和吳青山精湛的手藝可以製作出精度很高的模具，趙劍寒很想嘗試一下，要是萬一成功了，那麼動力問題就可以迎刃而解。

即便試製蒸汽機不成功，趙劍寒還有一套備用方案，他按照旋轉式空壓機的原理設計了一種新的鼓風機，用三片寬大的葉片來壓縮空氣，不過這種空壓機製作的難度也不小，能否成功也是一個未知數，一切都有待於試驗的結果。

如果這兩種方法都不成功，那就不得不放棄轉爐鍊鋼法，趙劍寒就準備建造一座平爐來鍊鋼。前世趙劍寒在緬北主持建造的鋼鐵廠就是採用平爐鍊鋼法，所以他對平爐的工作原理和結構非常清楚。

平爐比轉爐要複雜許多，由熔煉室、爐頭、上升道、沉渣室、蓄熱室、換向閥、煙道、煙囪等部分組成，利用了爐氣廢熱再利用的原理，能適應各種原料的配比（主要是生鐵和廢鋼的比例），生產出來的鋼鐵質量好，產量大，在二十世紀六十年代以前是世界上最主要的鍊鋼方法。

但是平爐結構複雜，建造起來不太容易，每一爐鋼煉製的時間比較長，當然，這些問題對趙劍寒來說不算什麼，最麻煩的是平爐鍊鋼以煤氣或者重油為燃料。

在沒有能力開採石油的前提下，使用重油做燃料就不用指望了，得益於前世在玻璃廠工作的經歷，趙劍寒對煤氣生產的原理和工藝流程都很清楚，但是在目前的條件下，想要製備煤氣比製作蒸汽機的難度小不到哪裡去。

最常用的水煤氣製備方法是用水蒸氣通過炙熱的焦炭，就會產生一氧化碳和氫氣的混合氣體，這是一種非常清潔的能源，但是一氧化碳和氫氣都是易燃易爆品，沒有壓力計等監控設備，極易發生爆炸，而且是極其劇烈的爆炸，目前趙劍寒的事業剛剛起步，無論人才還是物資都很缺乏，根本就承受不起這樣的風險，這也是趙劍寒對這種方法敬而遠之的主要原因。

所以趙劍寒最優先的選擇還是採用轉爐鍊鋼法，儘管困難重重，他還是決心嘗試一下，只要人才隊伍還在，多試驗幾次總會成功的。

有了高質量的鋼鐵，還有有相應的機械加工能力才能發揮作用，再好的鋼鐵如果只是靠鐵匠們拿著鎚子敲，也只能敲出一些大刀長矛和盔甲之類的冷兵器時代的武器，頂多是質量比以前好一點罷了，這絕不是趙劍寒的初衷。

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