一零二章:波特蘭水泥

那是一個由磚頭和砂漿砌成方形建築,建築的底邊長兩米左右,高度在六米以上,看上去又細又高,像個粗苯的煙囪。

這其實是一個爐子,在爐子的最下面是出灰口,距離地面六十公分的位置是爐子的送料口和燃燒室,燃燒室的上方是一層層鏤空方格子,每個方格子長一米七,寬一米五,高三十多公分,這些方格子的形狀很容易讓人聯想到抽掉了抽屜的櫃子。

實際上這些方格子真的是安裝抽屜用的。

安裝在這些方格子裡的抽屜,是用熟鐵焊接而成,抽屜的四周是鐵板,底部是用鐵條編織焊接而成的網格。

這些抽屜裝滿加工原料後,被安放進爐子燃燒室上方的一個個空格中,當爐子被點燃,炙熱的火焰就能穿過抽屜底部的網格,直接加熱到抽屜裡的原材料。

從距離燃燒室五十公分的第一個抽屜,一直到頂端,一共有十多個抽屜。

爲了獲得足夠的爐溫,在爐子的最下面安裝着四個巨大的風箱,這四個風箱由兩個水輪帶動的凸輪機構驅動,可以爲這個巨大的爐子提供不間斷的鼓風。

這個建築其實是一臺原始的水泥煅燒窯。

這種水泥煅燒爐在歷史上被稱爲倉窯,被髮明於十七世紀晚期的英國。

實際上這是不是倉窯,陳憲自己心裡也沒譜,他設計的這臺爐子,是根據網絡寫手資料庫中粗略的資料自己設計而成。

在那份資料中,只用很少的字符,大致描述了水泥的發明發展歷程,沒有圖紙,也沒有詳細的數據說明,陳憲只能根據文章大意,來自己摸索設計。

眼前的這座爐子,是他先用小型爐子反覆試驗改進,定型後按比例放大後的產物。

將爐子放大後,陳憲發現,料箱太大,太重,裝卸料箱又成了個難題。

陳憲又爲這個爐子設計了一套用來裝卸料的外圍裝置。

爲了方便裝卸,他將料箱的抽拉方向間隔開來,分別朝向爐子的左右兩側,這樣一來,裝卸料箱,就能從爐子的兩邊同時進行。

爲了裝卸這些沉重的料箱,陳憲設計了一個簡單的龍門吊。

所謂的龍門吊,其實就是在一個方形框架的頂端安裝一個定滑輪,定滑輪上安裝一根吊索,吊索的一端是四個鉤爪,另外一端繞過定滑輪後通往地面,讓地面上的人能夠通過這個定滑輪和吊索將料箱吊起來。

當然,光有吊索還不夠,必須有人操作料箱,陳憲又在爐子兩邊修建了腳手架。

陳憲設計的這種倉窯的好處是,內部空氣流通順暢,再有鼓風設備的情況下,能夠提供較高的爐溫,而爐溫正是生產水泥的關鍵因素之一。

製造水泥,有三大關鍵因素,第一,爐溫,第二原料配比,第三原料的粉碎。

在粉碎方面,陳憲沒想到什麼好辦法,以他手中的技術積累,粉碎機,球磨機是他做夢都不敢想的東西。

無奈之下,他只能採用最原始的粉碎工具,水碓和碾槽。

所謂水碓其實就是水力重錘,只是重錘下面不是鐵砧,而是類似搗蒜窩一樣的碓窩,將材料填充到碓窩裡,鐵錘在水力的作用下,不斷的擡起、砸下,將碓窩裡的材料砸碎。

水碓砸碎的材料再轉移到碾槽中繼續加工。

爲了方便利用水輪機,陳憲採用了環形碾槽。

他利用鑄造的錐齒輪,將水輪產生的旋轉方向從橫向旋轉變爲豎向,利用豎直的轉軸帶動碾子,順着一個環形的碾槽周而復始的滾動碾壓,最終將材料碾壓成很細的粉末。

粉碎後的石灰石和黏土以一定比例混合,加水攪拌均勻,製作成泥條,然後又將泥條切割成大小均勻的泥塊。

將這些切割好的泥塊裝入料箱中,先放在爐子上層烘乾預熱。

預熱後的原料被連同料箱一起轉移到下層再次加熱,一般來說,只有三米以下的料箱才能被加熱到足夠的溫度,三米以上的料箱無法被加熱到足夠的溫度,只能用來當做預熱區。

這種窯爐生產效率不高,只能一窯一窯的加工,加工結束後,鼓風設備繼續吹入冷空氣,將爐溫冷卻下來,進行取料,移箱,裝料工作。

煅燒後的材料,再次經過粉碎,加入石膏粉混合後,就是波特蘭水泥了。

水泥生產中,原材料的配比也非常重要,配比不合理,就會生產處劣質水泥。

不幸的是在這位網絡寫手粗略的資料中,並沒有具體的水泥原材料配比數據。

不幸中的萬幸是,這份描述水泥發展史的材料中有提到,波特蘭水泥最初被髮明時,質量很不穩定,在後續的改進中,發現是由於材料配比不合理,當水泥材料配比中石灰石的成分太多,導致煅燒後的水泥中如果含有石灰石的成分,得到的水泥就容易開裂。

根據資料中這些有限的材料,陳憲經過反覆試驗和測試,才最終確定了水泥原材料的正確配比。

陳憲設計的這個水泥生產線,生產的水泥質量倒是不差,就是產能不高,一個大爐子,二十四臺水碓,六個碾槽,平均一天下來,也只能生產幾百斤的水泥,效率實在低的可憐。

好在,一臺水輪機可以通過長軸帶動四臺水碓和一臺碾槽,這個水泥廠只佔去了六臺水輪機,要不然陳憲還真捨不得修建這個水泥廠。

陳憲之所以要修建這個水泥廠,是因爲青崖河那邊灌溉系統的水閘,必須用到水泥。

有了水泥,許多東西都變得簡單起來,比如水閘的基座,水輪機的軸座安放,水渠的修建,水壩的修建……

……

陳憲帶着大部分工人,趕在泰和八年年關之前搬到了響水莊。

響水莊的設計規模比新莊子更大,邊長超過百米,在設計之初就考慮到了教室,宿舍,食堂,浴室等等各種功能性的建築,所以居住起來不但比新莊子寬敞,也更舒適。

搬家,特別是搬到更加寬敞明亮的新家,對於陳憲手下平均年齡不過十四五歲的少年們來說,是一件非常值得高興的事情。

陳憲也很開心,他用試製時小批量生產的水泥,給自己修了一座二層的,帶陽臺的小磚樓,生活空間一下子寬敞起來。

陳憲將磚樓修建在了公共浴室隔壁,從浴室的熱水缸中接了一根銅管到他的浴室裡,這樣一來,在一天的大部分時間,他都有了熱水可用。

生活質量的改善,讓陳憲的心情變得很愉悅。

但也有讓他頭疼的事情,因爲開了“分礦”,他就不得不考慮,自己離開後,新莊子的管理問題。

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