其实,汉中技术研究院早已在刘纬的指示下,开始了蒸汽机的先期研究了,并在某些领域,已经有了一定的突破!
我们都知道,中国古代的铜冶炼技术,可谓登峰造极,有大量出土文物可以证明!尤其是像后母戊大方鼎这样的国宝,器型之大,工艺之精湛,可谓世间所罕见!
这主要是因为铜的熔点较低,铸造起来,相对更加容易一些,即便在生产力水平落后的古代,也可以实现!可是,铁的熔点太高,要想实现与铜一样的冶炼铸造水平,就非常困难了!
那么,干脆用铜材制作蒸汽机,不行吗?也不是不行,像管道和阀门等部位,适当采用一些铜质材料,也未尝不可,但主体锅炉,必须用钢铁才行!因为铜的熔点太低,锅炉温度太高,主体会被烧穿融化,甚至发生爆炸的危险!
如今的汉中铁厂,早已具备了炼钢的能力,甚至可以用模具浇铸的形式,生产各种各样的纯钢兵器,技术已经非常精湛了,但是兵器体积都很小,钢水在迅速降温凝结之前,是完全来得及成型的!
即便不能成型,工匠们也可以通过锻打等方式,将热钢打造成所需要的器型,时间上完全来得及!可是锅炉这样的大家伙,若想一次成型,就十分困难了!
马钧他们试过很多次,可每每滚烫的钢水,倒入模具中,就会立刻降温凝结,还没等充满模具,就已经失去了流动性,甚至把模具都给撑坏了!
这个难题,始终无法解决,马钧也是急得如热锅上的蚂蚁一般,连续几个昼夜,不休不眠,思考对策,却始终没有办法,倒是后来在吃烤番薯的时候,突然灵光一现!
当时,马钧是心不在焉地正在思考问题,旁人递给他一个刚刚烤好的番薯,马钧下意识地拿手接了过来,却被烫得一声尖叫!刚烤熟的番薯直接用手拿,那还能不烫着么?可是,马钧在扔掉番薯以后,却突然想到了一个绝妙的主意!
以往钢水总是被倾倒入冰冷的模具中,因为温差太大,所以导致很快凝固,失去了流体性,如果把模具也加温加热,保持在一个相对较高的温度,是不是就能避免钢水迅速凝结了呢?
想到这里,马钧兴奋难抑,连忙赶回车间,指挥着工人们,再度进行试验!
这一次,他要求在模具之下,加炭火燃烧炙烤,以便让模具始终保持高温状态,然后再倾倒铁水……结果,却失败了,因为经过炙烤的模具,过早干燥变硬,再遇到滚热的铁水,竟立刻炸裂开来!
因为马钧的这个疏忽,导致在试验过程中,滚热的铁水四溅而出,几名炼钢工人被当场烫伤,其中一人还因为伤势过重,最终没能抢救回来,而搭上了性命!
付出的代价太过惨烈,马钧都有些望而却步了,甚至十分自责,愧疚难抑,关键的时候,刘纬出现了!他一方面派人做好受伤工人的抚恤工作,另一方面继续鼓励马钧不断尝试,并开出了诱人的奖励条件,激励大家不要气馁,不惧艰险,继续努力!
受到汉王的鼓舞,马钧终于重新振作,工人们的热情也被调动起来,再度投入到锅炉铸造的研发工作中!不过,这个技术难题,还是很难攻克,刘纬也不得不给马钧一些启发才行!
以往制造武器时,所使用的模具,都是陶泥所制!用泥塑型,在其尚未干透的情况下,以铁水浇铸,高温会使陶泥瞬间干透成型,待冷却后,再将这一层模具砸碎,便得到了钢制武器!可这一招,用来浇铸锅炉,却不灵了!
其实马钧的办法,刘纬也很认可,但陶泥若事先就被火烧炙烤,提前变硬,便失去了膨胀的张力,岂能不炸裂呢!那么,该如何避免这种情况发生?刘纬也是在自己的记忆力,搜索了许久,终于想到,可以在陶泥当中,加入适量的硅砂!
硅砂也称石英砂,主要成分是二氧化硅,是一种耐磨耐火的工业原料,而且在攀枝花矿附近,有大量矿藏,并不难得!那么,掺了硅砂的陶泥模具,这一次的表现怎么样呢?还真不错!至少铁水浇入后,模具没有当场开裂,减少了因为高温,造成的膨胀系数,使模具更结实了!
不过,所铸造出来的锅炉,形状就有些惨不忍睹了,好像一个番薯,奇形怪状,薄厚不均!刘纬一看就知道,这样的锅炉,如果使用起来,在强大的气压下,一定会发生爆炸的危险!
由此,刘纬建议,浇筑之时,在模具的外面,再加上一层模具,以两层模具,限制膨胀的发生,又能保证安全!如果两层不行,那就三层,总之不惜血本,也要把锅炉给造出来!
后来,马钧采用三层模具的方式,终于试验成功了,造出了一个起码像模像样的锅炉来,当模具被砸开时,整个研发制造现场,立时一片欢腾,众人额手相庆,喜出望外!
但是,刘纬却没有显得那么高兴,因为造出锅炉,只是第一步,后面还有无数技术难关需要攻克,离制造出一个完整的蒸汽机,还早呢!
就这样,刘纬也是扔下了所有政务军务,潜心投入到了蒸汽机的研发过程中,带领着马钧的技术团队,夜以继日,一步一步地逐个攻克道道难关,终于在兴鼎三年末,制造出了第一台蒸汽机模型来!
这是一台单向动力蒸汽机,采用高压蒸汽,推动汽轮的模式,产生源源不断的动力,有两根高大的烟囱!说实话,从技术上来看,这台蒸汽机,还太过原始,距离瓦特所改良的那种带有气缸活塞和水冷凝系统的蒸汽机,尚相去甚远,却已经是一个划时代的伟大发明了!
刘纬相信,有了这样的基础,在不远的将来,马钧他们定会逐步改良蒸汽机,使其更加高效,更加便捷,提供更充足的动力!到那时,工业文明的进步,将显著加快,我中华文明,将提早一千余年,提前进入一个大工业革命的时代!
当然,现在说这些,还都为时尚早,也许刘纬此生,都看不到这一天的到来,但是最起码他打下了一个坚实的基础,开启了一扇通往未来世界的时空之门!
这台蒸汽机,第一次实际示范时,刘纬刻意叫来了几乎所有汉中官员,齐聚一堂,让他们共同见证这历史性的一刻!
当马钧指挥工人们熟练地生火加压,产生蒸汽,推动轮机不停运动之时,在场的所有人都惊呆了,因为眼前的这个金属的家伙,已经远远超出了他们固有的认知,甚至有些人,以为这是天降的神迹,那呲呲的水蒸气,就好像是仙气,而机器运作时,所发出的噪声,被他们误以为是天神的怒吼!
一时间,大家对刘纬的膜拜与崇敬之心,又上了一个新的巅峰!汉王殿下,果然是神明转世,居然连这样的奇物,也能造得出来!有了这种蒸汽机,以后各类机械的自动化,都将得以实现,再也不用依靠水力和畜力了,这简直就是神奇的魔法!
蒸汽机终于研发成功了,相信不远的将来,就能得以普及使用,惠及万民!刘纬对这个结果,非常满意,总算没有辜负这么久以来的付出与努力,收获了丰厚的回报!
然而这场技术变革,至此还远没有结束,刘纬下一步要研发的新东西,将更加惊人!那就是火药大炮!