一直等付世才指挥着把这一炉的料装好,鲁锦才将他们叫了过来。
“小民参见大帅。”
“哈哈哈,付师傅可不是小民,能指挥那么多工匠,把这铁厂管理的井井有条,怎么能说是小民呢,我看给你个官当,你也是能胜任的。”鲁锦当即夸奖道。
付世才闻言大喜,他从江东跑到这边来,不就是为了能够飞黄腾达吗,有了鲁锦这句话,就不枉他这些天费的心血。
“多谢大帅赏识,小人一定尽心尽力,给大帅多练铁,炼好铁!”
“那我就先替庐州军民谢谢你了,如今将士们急缺兵器甲胄,百姓又缺农具铁锅,我可都指望你了。”鲁锦指指还在冒烟的炉子,又问道。
“这座炉子开工几日了,每天能出多少铁?”
付世才当即答道,“回大帅,这炉子建好后,里面的耐火土都是湿的,要先烧木柴烘炉七日,把水分彻底烘干,然后再投焦炭矿石炼铁。
“眼前这座炉子已经开工三日,每日出铁水六炉,刚才出的这是第十六炉,算下来,每日炼的生铁有两千四百斤,旁边那座炉子已经烘炉第四天,再有三天也能炼铁了,到时候每日就能产铁四千斤以上。”
鲁锦闻言吃惊地挑了挑眉,这样的土高炉居然每天能产一吨生铁?真是不可小觑啊!
其实这就是鲁锦孤陋寡闻了,根据河南出土的汉代高炉来看,西汉时的高炉就能达到单炉每日一吨的产量了,如今过去一千多年,到了元末还是这个产量,只能说并没有什么进步。
而且这还只是炼铁,并不是钢的产量,想炼出合格的钢还是比较难的。
鲁锦听到每个炉子日产一吨的产量,不免担忧的问道,“一天出两千多斤铁,庐江那边采的矿能供应上吗?”
这回轮到付世才诧异了,想了想,可能是这位大帅真不懂,这才解释道。
“回大帅,铁矿能供的上,我之前已经在庐江划好了矿区,让他们先紧着高产的磁铁矿采,这样的矿石每一百斤最少能出四五十斤铁,一天两千斤铁也就是四千斤矿石,每天只需安排二十个人就能供上炉子的消耗。
“庐江知县那边安排了百人专门采矿,就算这边再建几座炉子,也是能供的上的。”
好吧,这回又是鲁锦孤陋寡闻了,他理论学了不少,但没怎么干过活,尤其是冶金的活,对一吨铁矿到底有多少没什么概念,实际上也就十个麻袋的矿石而已,焦炭密度比较低,一吨焦炭能装二十个麻袋。
这里所需的铁矿,每天只需要一条小渔船就能运来。
如果算人工的话,每人每天只需要采两个麻袋的矿石,这要是都干不出来,那纯粹是在磨洋工,按照付世才安排的人手,那是足够用了。
毕竟铁矿又不像花岗岩、玄武岩一样坚固,也不需要雕刻成什么尺寸,直接砸碎了装筐里就是。
而且庐江铁矿还是露天矿,比采青石都简单,从矿区采碎石出来,用独轮车运到河边,走不出两里就能装船,直接走巢湖送到肥西,有水路相连就是方便!
炼铁方面他暂时是真的挑不出毛病,每座炉子每天一吨以上的产量也不算少了,鲁锦只能在机加工方面想办法提高效率。
看着还是一片空地两座高炉,只有几个棚子的铁厂,鲁锦又道。
“这里得建几个车间,要能遮风避雨,不能天气不好就停工,工匠的住处也得有,而且车间要大,至少要有六丈宽,中间还不能有一根柱子,因为里面要装龙门吊,否则是很难搬动重炮的。”
这话听的众人一阵咋舌,六丈宽的房子,里面还不能有柱子.就算是皇宫正殿也没那么大的跨度啊。
这对现代钢结构厂房来说,完全是小儿科,钢结构领域,三十米以下的跨度都算小跨,三十到六十米算中跨,六十米以上才算大跨度,区区二十米宽的厂房,屁都是不是,但对这个年代来说却是个难题。
可是建的窄了又不行,里面又要放机器,又要放龙门吊车,窄了根本装不下,大口径重炮至少三千斤重,没有龙门吊根本搬不起来。
“苏青,你来造这厂房如何?”鲁锦见一圈人都不说话,直接点了苏青这个木匠的名字,这年头造房子也归木匠管。
“大,大帅,六丈宽还没有柱子,那得多大的木材做梁啊,此事恐怕很难,就算是用减柱法也很难造这么大的房子。”
减柱法就是元朝发展起来的,这帮蒙古人可能是住惯了帐篷,对中原的房子不甚满意,很讨厌那些柱子,于是元朝一代的官方建筑就十分推崇减柱法,房间越开阔越好,柱子越少越好,通过结构力学,将中间的柱子移到房子四周。
虽然元朝已经有了这项技术,但二十米的跨度还是太夸张了。
鲁锦却早有对策,这帮古代工匠就是被规矩管的太死了,谁告诉你造房子就一定得按梁柱斗拱那一套了,他当即说道。
“谁说一定要用整根的巨木做房梁了,我听闻河北赵州的石桥有十丈多的主跨,前宋时的木桥也有十几丈的主跨,你把木拱桥建到房顶上,上面盖上瓦不就行了。”
苏青听的目瞪口呆,把拱桥盖到房顶上?这位大帅的想法可真是天马行空,不过仔细想想,好像还真的可行,如果按照造桥的法子来算,那六丈宽的跨度确实不算什么,中国早就有这技术了。
他想了想又说道,“大帅这法子倒是可以试试,但是拱桥是要建桥墩的,桥墩不够坚固可撑不起来,只靠两面墙,恐怕还是很难支撑。”
鲁锦继续出主意,“那伱就在两边建上两排砖楼,用楼来当桥墩,砖楼的自重肯定不会被房顶推倒,中间是厂房,两边的砖楼还能当仓库,或是用来办公,或是供工匠小憩。”
苏青一拍大腿,“这法子好,大帅这法子绝了,我知道怎么建了。”
“知道了就尽快设计开工,正好这里的水力机械也是你负责,好好看看地方,这个厂房要怎么建,怎么把水渠也弄进去。”
“是。”
设计完厂房造型后,时间也差不多到了中午,鲁锦又跟着这里的工匠一起吃了顿饭,目前铁厂的伙食由营造司专门划拨,不过这里汇聚了许多匠人,还是引来不少小商贩,居然有百姓自发在这里支起了烧饼摊。
鲁锦看到之后,立刻出钱请众人吃了顿烧饼,看着那卖烧饼的小贩擀着面饼,鲁锦对薛冈和隋谷二人问道。
“汝二人都是铁匠,我且问你们,这揉面和打铁有何不同?”
两人啃着烧饼一愣,薛冈才试着答道。
“打铁需要趁热,面却是冷的,打铁还需要更大的力气。”
“还有吗?”鲁锦再问。
两人面面相觑,也说不出个所以然。
鲁锦见他们说不上来,当即说道,“也就是说,除了这两点,打铁和揉面并无不同,然否?”
两人还是说不上来,但他们可不会承认打铁和揉面一样简单。
鲁锦指了指那小贩手中的擀面杖,“你们看,想把面团压成薄片,只需用擀面杖来回碾压即可,那你们把面团换成烧红的铁块,也用铁辊来回碾压,能不能造出薄铁板?”
“这”薛冈听的哭笑不得,这位大帅的神奇想法太多,让他一时间不知该如何吐槽。
“大帅,这天下间的铁匠,还未闻有用此法打铁的啊。”
鲁锦却道,“以前没有就能说明是错的吗?烧红的铁既然能用来拉丝,为何不能碾轧成铁皮呢?你们想一想,若是有这样的一台‘轧钢机’,是不是就能快速生产薄铁片了。
“若是能生产大量的铁片铁板,那裁剪成小块,打出孔,再经过蘸火,是不是就能造很多盔甲的甲片?这不比你们一锤一锤的敲要快的多?”
“这”隋谷闻言也陷入了沉默,不过鲁锦的这个想法确实很诱人,要是真有这种机器,那肯定能极大的提高生产效率。
鲁锦见薛冈不说话,又道,“要是能碾压出铁板,你们再用铁板卷制铳管,是不是也快了?”
薛冈闻言顿时眼前一亮,连忙点点头,要是真有这东西,得少干多少活?
“可是想把铁块碾成铁皮,这得需要多大的碾子?若是小了恐怕真碾不动。”
鲁锦也是有把握了才说的,既然水力镗床都能造,那顺便造个水力轧钢机也没问题啊,起码技术上不存在壁垒。
现代常用的小型四辊轧板机,单根轧辊的重量最大是六吨,六吨也就是一万两千斤,清朝是铸造过上万斤的岸防炮的,唐朝也铸造过单体三十吨的黄河大铁牛,所以铸造个一万斤出头的铁碾子,技术上是完全可行的。
鲁锦这才道,“可以锻造两根五寸粗的铁辊,做一个架子,将两根铁辊上下摞起来,以水车驱动旋转,这样一根应该有几千斤重。
“若是还不够重,还可铸造两根上万斤的重辊,压在轻辊上面提供重力,将烧红的铁饼投入其中,反复碾压,定能碾薄,具体厚度还可根据碾压次数来定,你们觉得可行吗?”
两人想了想鲁锦说的那个结构,好像确实可以,“大帅,只是怕造不出这么大碾子啊。”
鲁锦这时看了眼旁边的铸铁匠沈安,这小子以前是铸钟的,见鲁锦看向他,连忙说道。
“大帅说的这铁辊就和石碾子差不多,不需铸字雕花,只要铁够多,还是比较容易的,一万多斤不算啥,就是个实心铁疙瘩,但是我想了想,大帅要的这个东西,外面需要比较圆润,我怕是不好打磨。”
一万多斤的铸铁件确实不算啥,唐朝有单体三十吨的黄河铁牛,明朝有单体三吨重的永乐铁钟,清朝有几十吨重的沧州铁狮子,可别真小看了古代的铸铁技术。
沈安能铸造上万斤的铁件,却无法保证圆润的精度,但是这方面鲁锦却有办法。
他当即把离心铸造的法子提了出来,听的几人大开眼界。
按照鲁锦的法子,可以先用离心铸造,铸几个铁管,再往铁管里浇铁水,做成实心的铁辊。
这样的轧辊当然不能和现代那种先锻造,再车削的轧辊相比,但放到元末这个时代已经算是黑科技了,只要能轧制大块的薄铁板,他就能快速生产甲胄。
这才是鲁锦的最终目的。
第143章 制式甲胄
接下来几天,鲁锦一直在肥西铁厂,一来帮他们规划厂区建设,二来也从庐州迁来不少工匠,开始打造兵甲。
如今肥西铁厂每天能稳定产出四千多斤铁,这个产量虽然不多,但也足够开工了。
另外他还要帮忙指导铸造工艺。
离心铸造就是个圆柱形的空心模具,外壳可以用钢来做,暂时也能用木头来做,不过里面要填一层厚厚的耐火层,然后将模具横卧放置在滚轮上,使其快速旋转,从两端浇入铁水,铁水就会在离心力的作用下附着在筒壁上,形成一个管壁厚度均匀,内径十分圆润的空心无缝铁管。
这种离心铸造的无缝铁管现代也大量使用,不过通常是用来做小直径下水管道,里面一般还要喷涂一层水泥,作为防锈材料,或者用来铸造发动机缸套,反正别想用这种方法铸炮。
不过离心铸造有一点需要注意,那就是模具内部要提前预热,否则铁水灌进去,冷热相激,容易炸模。
鲁锦让人做了个风箱和小火炉,烧木炭从侧面往里吹火,再用人力转盘通过帆布皮带,带动模具旋转,总算是造了個实验品出来。
铁厂那边正好有经过炒制的熟铁水,当场浇铸了一根长一米,外径85毫米,厚10毫米的熟铁管,等这火红的铁管被从模具中掏出来的时候,一群工匠都惊呆了。
“竟然真能浇出空心铁管!”
沈安已经理解了鲁锦说的原理,当即比划道。
“这就是大帅说的离心力,你用手搅水缸里的水,水就会贴着缸壁旋转,这铁水也是水,只要转的快,一样能贴着模具转,等它冷下来就成空心管子了,大帅这法子真是奇了。”
鲁锦笑了笑没说话,这都是后世最常用的铸造技术,而且离心铸造虽然好,但目前也只能用来铸无缝管,并且技术还需要完善,比如预热装置,旋转装置,模具外壳等等。
他指了指逐渐降温变成暗红色的铁管,对沈安问道,“有了这铁管,下一次直接往里铸铁水,将其填实,就能做出实心铁辊了吧,剩下的三个辊子由你来铸造,有问题吗?”
“没问题,大帅尽管放心,剩下的由小人来做便可。”沈安当即信心满满的答应下来。
隋谷和薛冈这时却对视一眼,薛冈立刻向鲁锦问道。
“大帅,既然这法子能铸造铁管,那能不能用来铸造铳管?”
也不怪他们这么想,火铳那么薄的枪管,还是由铁板卷制锻接而成,这样制作的铳管终究是有一道缝隙的,如果能直接铸造出无缝铁管,就能大大降低从接缝处炸膛的风险。
“不行。”然而鲁锦却摇摇头,坚决否定道。
“为何?”薛冈还不死心,如果真能这么做,是可以减少很多工作量的。
鲁锦当然也想做无缝钢管,但他很清楚以目前的技术是做不到的,尤其是现在时间紧,没时间给他技术升级,于是只能给两人解释道。
“铸造铁管的强度不够,白口铁太脆,肯定炸膛,灰口铁退火变成可锻铁,质量稍微好点,但也好的有限。
“这种铁管别看没有缝隙,其实更容易炸膛,如果你们只是为了省事,或者不想铁管有接缝,那其实也可以用熟铁铸造一个稍厚一些的短粗管,然后锻打拉长,缩径,这样的质量才能用来做铳管。
“记住,铳管必须是锻造的!”
隋谷眼珠子乱转,想了想鲁锦说的那种方法,又问道。
“大帅,既然铁辊能轧制铁片,为什么不能轧制铁管呢?”
此言一出,众人都看向了他,这回连鲁锦都十分惊讶,轧制无缝铁管啊?这货居然会有这样的想法?!
见连鲁锦都这么惊讶的样子,隋谷这才抓了抓头解释道。
“我也是受了大帅的启发,大帅说擀面杖可以压面饼,铁辊能压铁片,还用带槽的磨盘磨铁球,于是我就想,那要是往两个铁辊上各自压出一个半圆的凹槽,不就能轧铁管了吗?”
他说着还激动的比划道,“我们可以在两根辊子上刻出不同深浅的凹槽,从大到小,一级一级的压细,就像拉铁丝那样,也是钻出不同的孔,逐级拉细的。”
鲁锦都被这货的想法惊呆了,看来古代的工匠也不笨吗,见到一种新的工艺出现后,立刻就开始举一反三了,薛冈提出用离心铸造做枪管,隋谷提出可以做轧管机,这两人的思路进步之快简直令人惊喜。
隋谷说完见鲁锦还那样直勾勾的看着他,顿时忐忑道,“我也是瞎说的,大帅若是觉得不行就算了。”
“不,为何不行,你又没试过,你怎么知道不行?”眼看着这货要打退堂鼓,鲁锦赶紧鼓励一句,不过还是说道。
“你们的想法都是很好的,都是为了提高生产效率,但别想一口吃成胖子,这些新法子可以慢慢尝试改进,但现在最紧要的是不能影响工期。
“如今铁料也有了,那这火铳现在就得造起来,先用手敲,等可以稳定产出了,你们再尝试铸造锻打拉长,等这一步同样完成了,再试轧管机。
“还有啊,轧管机的辊子不应该是你说的那样的。”