科學技術的實現,從來都不簡單。
張涯雖知道很多理念,甚至擁有技術路線圖,然而在這個時代,基本上算是啥都沒有,缺乏材料和制作工藝。
若用木桶原理來形容。
他所面臨的情況,不是缺少那塊短板,而是只有一個長板,其它基本沒板,木桶中也就空落落的。
要成功制作出新東西,只能一塊塊的補短板,絕不可能一蹴而就。
“根叔!我們開始提煉紫銅。”
張涯放平心態,拿起木制輸風管,“這也是煉制精鐵的步驟,你們好好看仔細了,有什么疑問,事后再說……”
沒有鐵管,就用木管先湊合,勤沾水降溫,不要燃著了就成。木管一端通過短皮管,連接著人力鼓風機的出風口。
這樣以來,可小范圍移動木管,能夠變換出風口角度。
“煉制精鐵?小郎君,俺們肯定看仔細……四郎,你也趕緊來!”胡大根急忙應道,伸手推了推眼簾。
聞言,胡季興急忙起身,將風箱交給另一名學徒,興趣盎然的拎著一把火鉗,站到張涯的身旁。
將木管出風口對準坩堝中的熔融物,張涯回頭喊道:“壯哥兒,再蹬快一些。呃!風箱無需加大了,保持此火力即可!”
廢雜錢中的主要成分,就是銅、鉛、錫,應該還有少量的鐵、硫等雜質,百分占比很少,基本可以忽略。
采用火法提煉銅,就是將鉛、錫、鐵等金屬氧化,變成熔渣依次分離,同時還能祛除一些硫。
不過,在這個時代,肯定弄不出吹氧設備,只能用吹空氣替代。至于用電精銅方式提煉……嗯!麻溜的洗洗睡吧。
雖說鉛、錫、鐵的金屬活潑性高于銅,但若是溶液溫度太高,簡易坩堝撐不住不說,銅氧化也會增多,增大損耗率。
實驗室級別的提煉規模,無需追求各種經濟指標,溫度低、氧氣濃度不足,反應速度慢,張涯都能接受,只要別把銅燒沒了就成。
木制輸風管澆了二十多次水,熔融物的分離開始加速,密度小于銅液的氧化錫浮在液面上,密度更大的氧化鉛沉入底部。
被爐火的熱浪烘烤,張涯全身都在出汗。
接過王春茂遞來的毛巾,他擦了擦汗說道:“興哥兒!你別光站著,來拿出風管,繼續吹風……”
見到如此神奇的一幕,胡季興早已激動起來,聞言趕緊接過輸風管。
“小郎君!就是這樣吧?”
“對!小心點,注意給木管淋水。根叔!你也別愣著,開始清除氧化錫,穩住點手腕,別撈多了,損失了銅液。”
囑咐完胡家父子,張涯扭頭看看‘鼓風員’。
人力鼓風機增速比不足,效率奇差無比,為了提升出風量,只能急速倒換雙腿,白白的空耗能量。
露出淡淡苦笑,張涯招招手,說道:“那個衛哥兒,你來替換壯哥兒,讓他歇一歇,擦擦汗……”
又見王春茂一副欲言又止的樣子。
張涯微皺眉頭,說道:“嗯!茂哥兒,你想說啥,盡管講來。”
“小郎君!這個……”
期期艾艾一回會兒,王春茂鼓足勇氣說道,“這個鼓風機出風不強,不過結構很巧妙,若是將后軸換成車輪,是不是就能踏動而行?”
張涯頓時大喜。
哈哈哈哈!誰說沒有聰明人,這不就是一位?能舉一反三,想到了自行車,實在是了不起!
“大林叔!茂哥兒真是不錯,多給他傳授點技藝……”
他笑著說道,“呵呵!倘若你們將這種自行車搞出來,很有可能獲得官身,并且名留青史,成為開山祖師爺!”
“啥!獲得官身?成為祖師爺!小郎君,你說真的?”王大林瞬間跳腳,激動神色中帶著絲絲疑惑。
“當然了!不過,你們想造出自行車成品。”
張涯點點頭,笑著說道,“呵呵!這可不是短期之功,需要解決很多技術問題,光靠木制部件可不成。這樣吧,我讓根叔他們加入……”
“啊,這個……成!多謝小郎君。”
“這只是遠期規劃,我們還是先弄好鼓風機、壓桿井。大林叔!你們回去之后,再試制一部鼓風機。來!聽我細說……”
鼓風機效率需要提高,就必須加大增速比。
張涯對此并不專業,拿不出嚴謹的設計方案,只能在首部鼓風機的基礎上,小幅度的更改,逐步提升效率。
簡單粗暴的方法,就是加入根中軸,兩級增速比可達三十倍,人力踏動前軸曲柄一圈,風機葉輪旋轉三十圈。
安排好鼓風機升級方案,張涯繼續和王大林討論一翻,確定了拉桿活塞雙動風箱的最終尺寸。
“大林叔!按這種尺寸規格,你們制作三部風箱送來。”
看了看天色,張涯淡然道,“需工料錢多少,也細算清楚……天色將晚,火爐還在熔煉,我就不留你們了。”
“謝小郎君!拉桿風箱又是一樁進項,找書苑 www.zhaoshuyuan.com 家家戶戶都要用到。工料錢什么的,俺們豈能張口……”王大林拜謝道。
不勞而獲,必須杜絕。
張涯微微一笑,沒有拒絕這種專利使用方式。
木匠們前腳剛走,胡大根跑來問道:“小郎君!你所說的氧化錫很少了,那個氧化鉛也沉了很多,接下來要如何做?”
“鼓風停止,開始升鉛。”
“啊!升鉛?這個咋升?小郎君,沒法撈啊!”
“呵呵!等一會兒就能撈了。根叔!我不是讓你們準備河沙了嗎,先取二斤來,慢慢加入熔液,小心些別弄傷了……”
河沙主要成分為二氧化硅,高溫下和氧化鉛反應,生成熔點較高的硅酸鉛,密度還小于銅液,就能浮出液面。
沒有監測設備,沒有溫控設施,也無須考慮電力、添加劑的消耗,核算大大小小的成本,一切簡單粗暴。
氧化鉛需要全部反應,生成硅酸鉛上浮,那就多次加入河沙、攪拌,還不是最佳的反應溫度,那就多燒煉一段時間,直到銅液底部沒有沉淀。
見到這一系列的神奇變化,不管是胡家父子,還是三位學徒,全都驚異萬分,看向張涯的眼神,變得更加敬重,還帶著些恐懼。
對此,張涯早就見怪不怪了。
他扭頭淡然道:“興哥兒!別愣著啊,去拿模子來……根叔,你來澆鑄。一定要小心謹慎,踩著土埂子。”
在任何時代,安全生產都是大事。一千多度的銅液,若是濺到人身上,瞬間造成嚴重損傷,甚至奪人性命!