炼铁,铸炮
时间已经到了九月初,建造南山口城墙。
也几经建了快一百米了,这不是着急的活,质量要精益求精。
尽可能的做到最好,沈麒可不能拿自己的老窝开玩笑啊。
剩下的熬硝和化肥产业,也开始运营了,关门山麻雀虽小却五脏俱全。
正所谓自己动手创造,才能丰衣足食嘛。
正当沈麒刚放松下来,没两天的功夫,忽然又想起来一件事情。
再过两个月就到了与蒙古人交易的时候了,沈麒还要生产一些,刀枪,土铳什么的。
关门山的土制步枪一直都没有停下来过,但是还不够啊。
越想事情越来,铁背龟陶旺来了,他是管工匠的制造的,土步枪的制作就是由他来打理除外还负责打造其他兵器。
坐地炮肖让是管理火药的,铁背龟陶望以前就是个铁匠,所以管这个正好。
小爷小爷【沈麒】,咱们山里库存的熟铁和钢不够了。
虽然山里铁矿石有的是,但是这熔铁矿石的炉子就一个,太小了以前还能将就着用,现在不行了,沈麒心里一想又来事情了。
心中叫苦啊,铁矿虽然山里就有【辽地不缺铁】虽然比不上鞍山。
但是有一个小矿自己自足小打小闹还是可以的,沈麒后来第一个抢的大地方就是鞍山。
沈麒想到了后世五十年代的,土法炼铁,虽然炼不出啥好铁来。
但是总比没有强,练出熟铁也行啊,这需要烧制黏土砖来砌成化铁土炉,土法炼铁是用粘土和砖头在山下建造小高炉。
用家里铁矿石来作原料,用煤或木炭来当燃料,将铁里面的过高的碳脱掉,使含碳量降低而成土熟铁。
铁矿石冶炼成生铁是还原反应,而熟铁炼成钢是氧化反应,将空气中的氧吹入铁水,与熟铁中的碳成分和各类杂质化合,就能将熟铁炼成钢。
又过了半个多月,化铁炉子建成了,其实就是烧了点黏土砖,砌成的炉子。
当然比不了同时期外国人的炼钢锅炉,但是有总比没有强,当略带炽黄的铁水流出来,铁背龟陶旺一阵欢呼。
参与这次炼铁的民兵们也露出了笑脸,少当家的真是……”有能耐啊。
我打了一辈子铁,也难得一次性练出这么好的铁啊,少当家的,咱们就这么一个小矿就能整出好铁来。
沈麒又让人照着这个方法多建造了几口这样的化铁炉,以数量弥补产量的不足之处。
沈麒又试着让人把熟铁继续加热融化,再加上一个大号的风箱用来吹氧,使铁水氧化来降低含碳量。
得到一种半钢半铁的半成品,之后再用炒钢法,就是如炒菜一般翻搅液态或者半液态的生铁,同时以鼓风机吹入空气。
中国的炒钢法用铁棍等翻搅工具,再加入精铁矿粉来控制脱碳速度,由此可能获得钢。
而欧洲这时候广泛应用的还是普林德法,靠反射炉和铁的氧化物作炉底。
同时加以搅拌,由此获得熟铁,运气好也能有低质钢。
关门山小矿场现有的条件,直接炼钢是没指望的。
先不说这木炭的热值不足,化铁炉的材料耐温度也不够高,出不来液态钢水之前,还没办法工业化生产。
要到1740年,英国人亨茨曼发明了坩埚炼钢法,才靠新的耐火材料获得了液态钢水。
还有现在人家外国人,都用炼钢锅炉直接炼钢,哪像沈麒这么麻烦啊,原本冶炼熟铁可以和炒钢连起来。
直接将出炉生铁导入炒钢槽里,铁水流动的过程里,有些重而纯的糊状物会沉淀出来。
人们还专门设计了接这种东西的容器,这就是堕子钢。
用它进行表面渗碳处理后就会获得原始的车床钻头,装在缝纫机原理【加速带传动齿轮】的原始车床上。
就是目前最好的钻膛线刀具材料
铁的生产不是问题后,沈麒就想大胆的铸造几门大炮【土炮】。
就照着之前缴获两门弗朗机炮,来制造,当然要比缴获的尺寸和口径要更大。
沈麒就想到了穿越神器,铁模铸炮法,沈麒以前就当过兵,对军制和兵器自然心中有数…造炮技术。
一知半解,代多铸铜炮,用的是木泥范铸炮【1】,工艺繁琐,而到了明末清初,铜铁炮都有。
铁炮上用的是泥范铸炮,具体技法是失蜡法,也就是用蜡先作炮模。
然后泥封做出泥范。泥范干后,再融化里面的蜡,灌入铁水,冷却后敲碎泥范即可。
选泥调泥就是一门学问,泥不能太粗,太粗就很容易崩解。
太细也不行,水气出不透,不仅泥范干得慢,灌铁水后出泡也多,所以一般都是上好胶黄泥混细沙。
八二相配。加水多少也得有拿捏,比照墙泥适度。,用什么土,用什么水,什么时辰调配,讲究可多得去了干范是最要命的。
炮匠最揪心的就是这事。可不是简单的让泥巴干了就了事,泥范上下内外都要匀干,最容易坏事的就是外干过快,内干不足,所以泥范都是通风阴干。”
鸦片战争时,广东水师提督关天培视察虎门炮台军防,结果发现火炮多不堪用。
其中一门炮的炮膛里居然有“可储水四碗”的大坑,想必就是因为泥范干得有问题而出的岔子。
龚振麟的铁模铸炮法是先用泥作出泥炮,将这泥炮分解为四到七节,每节分为左右两瓣。再对应每一瓣,用泥巴做出外范。
外范上留了把手,还有能将各瓣相互连合在一起的笋卯。
接着将铁水灌入每一瓣内外泥范里,就做出了这一瓣的铁范。
接下来铸炮,将铁范以笋卯扣合在一起,外用铁箍固定,内层刷上防止粘连的浆液。
再插入炮芯,将铁水灌注进去,等冷却成型的时候,就将铁范的外瓣一块块剥下去,趁炮身红热时候打磨修整表面。
再之后清理泥芯,旋磨内膛,就能成型。
只要铁模做出来,造炮的成本就大大降低。
按龚振麟的计算,铸千斤大炮的炮工银,一门就得上百两,而用铁模则只要几两。
当然,沈麒准备用铁模铸炮法的原因不是省钱,而是省时间来多造几门炮。
因为铁模的泥范是分瓣做的,所以花的时间很少,最多不过十来天就能搞定。
而有了铁模,,这样就大大节省时间,提高产量,
火炮最重要的不是炮体,而是内膛,如果能彻底丢开泥范,气泡问题就能基本消除。
龚振麟的铁模铸造法原本还可以再朝前进一步,但目的和眼界的局限,
为了解决内膛问题,英国人在四五十年后,靠着蒸汽机的蛮力,在铸造出来的实心铁柱上直接锤钻出炮膛。
李肆现在没有蒸汽机,他只能以龚振麟的思路为出发点,依旧用铁模,也就是铁炮芯。
但用铁炮芯的话,就有一个绝大问题,这就是陶旺的疑问,怎么把铁炮芯取出来?如果太早取。
会损坏还没冷却完毕的内膛,如果太晚取,铁芯就会跟炮融在一起。
沈麒的解决方案是一个综合工程,包括三个方面。首先是铁芯的打磨,必须要打磨得极为光滑,真如镜面一般,虽然现在没什么趁手的工具,磨床也还靠人力,研究铁范浆液,让它能更有效地阻绝铁水和铁芯的粘连。
等到了九月末快十月了,,地里的庄稼经过化肥的滋润,今天的涨势格外的好,麦子都沉甸甸的,压弯了腰,,沈麒和铁背龟陶旺以及很多工匠们。
经过不断的研究改良,用铁模铸炮法,成功的铸造出了八门弗朗机炮。
之所以为什么要造弗朗机炮呢,因为它是最早的后膛炮,弗朗机炮射速快的原因就是因为和子铳构成。
母铳身管细长,口径较小,铳身配有准星、照门,能对远距离目标进行瞄准射击。
铳身两侧有炮耳,可将铳身置于支架上,能俯仰调整射击角度。
铳身后部较粗,开有长形孔槽,用以装填子铳。子铳类似小火铳,每一母铳备有5至9个子铳。
可预先装填好弹药备用,战斗时轮流装入母铳发射,因而提高了发射速度。
除此之外沈麒有造了五十根弗朗机式大抬杆,以前的老式大抬杆是前装填。
威力是有但是射速太慢,用子铳母铳结构,火门点燃击发,就可以提高射速。
另外考虑炸膛原因就有套了一层铁皮,虽然沉重但是可靠性提高了。
制造最简单的榆木炮,,笔直木头多得是,一棵一搂多粗的鲜榆木,掏空树心,挖出一个圆洞,镶进一根粗铁管,外面用五道铁箍紧紧箍住,并用粗铁丝一道道缠好。
炮筒制成后,再装上几斤黑火药,炮膛内装入石弹,小石子,砂砾,铁砂,什么都行,再接上导火索。
最后用棉花、将木炮口紧紧封好,一台威力无比的木炮就这样制成了。
光大号榆木炮沈麒就造了三十门,小号的差不多100门左右,不是啥稀罕玩应。
用来辅助守卫城墙用的,反正现在也不缺铁。