“這次我們又要造什麽呢?“當我走進卡特的工坊時,他一邊揉搓著光頭,一邊好奇地問道。
“我們要建造一座高爐,“我迴答道,“它將大大縮短熔煉鐵礦石所需的時間。”
熔煉,就是指通過高溫處理從礦石中提取金屬的過程。礦石被熔化成一種稱為‘生鐵塊’的物質,隨後經過錘打和折疊,以增強其硬度和耐久性。
“那可真有用處啊,“卡特點點頭,笑容滿麵地說,“求你告訴我咱們會用上那種水車吧,我一直眼紅得很呢。”
“哈哈,你這迴可要擁有讓所有人都羨慕不已的一套裝置了。“我笑著迴應道,心中暗自打算讓他見識一下利用水力驅動高爐的先進技術。
接下來的一周裏,我協助搭建了一座高爐。在中世紀時期,人們采用的是熔煉爐來生產鐵,這種熔爐是在低氧環境中使用木炭還原氧化鐵以得到金屬鐵。想象一下,若嚐試用燒烤牛排的那種普通木炭烤架去熔煉鐵,那進度簡直如同蝸牛爬行,而這恰恰是熔煉爐效率低下的問題所在。
而如今登場的正是高爐——這是一種由水輪驅動風箱運作的爐子,可以說是現代吹風機的祖先,其連續不斷地向爐內送風,使爐溫提高至原先兩到三倍之高。高爐能持續工作,無需不斷添加木炭,並且允許更大規模地處理鐵礦石。
最關鍵的是,高爐產出的鐵品質更高,可以進一步精煉成為鋼。
構建一座高爐並非特別複雜之事。如果你能從古老的荊棘穀獲取一些名為“死亡黏土”的材料,就可以燒製出堅不可摧的磚塊,並將其按照錐形排列,底部寬大、頂部狹窄。這樣的設計有助於容納更多鐵礦石並保持熱量不流失,從而實現高效熔煉的目的。
接著,你需要為風箱開設一個接口。風箱本質上就是一個空氣袋,當你擠壓時會釋放出空氣,在提起時又會吸入空氣,就像海綿一樣,擠壓時收縮,鬆開時擴張。通過水輪轉動產生的力量,風箱得以被抬升然後閉合,如此循環往複,便能輕鬆地不間斷供應空氣。如果靠人力來做這件事幾乎是無法想象的,但借助水輪後,這一過程變得輕而易舉。
大致就是這樣了。再製作一個投料口,用於添加金屬礦石和煤炭,就萬事俱備了。
我向卡特詳細解釋了這一流程,並指導陶藝公會的成員們一同完成這個工程。短短一周之內,我們就成功建造了一座功能完善的高爐,這讓鐵匠們都迫不及待地想要投入工作。
“這額外付出的20%乃至更多成本太值了!”看著生產速度顯著提升,卡特笑著感歎道。
“這隻是個開始,公會大師。”我微笑著迴應,“下一步,我們要造一台鍛錘機。就像我們改進肥皂生產的那樣,我們將利用杠杆原理自動化你們的鍛造過程。”
“你該不是認真的吧?”卡特瞪大了眼睛。
“我可是認真無比。”我迴答說,“它將提供更大的衝擊力,並且能大大提高你們鐵的質量。”
他直截了當地說:“我得坦白,對於這樣的幫助,我不知道還能給你什麽。”
我笑了笑:“你現在支付我20%的提成加上地產稅。幫我就是幫你自己,不是嗎?”
“當然沒錯!”卡特大笑一聲,緊握拳頭猛地一擊,“那就這麽辦!”
而鍛錘機的工作原理跟其他由水輪驅動的設備頗為相似。你需要製造一隻巨大的錘頭,並通過滑輪係統連接,當水輪轉動拉動繩索時,就能使錘頭升起並下落打擊。這樣就能實現自動化的連續敲打作業,大大提升了鍛造效率與產品的均勻度。
到了這個時候,這個原理對我們來說已是相當熟悉了。水流驅動軸杆旋轉,軸杆再帶動其他機械部件轉動,利用這種旋轉動力來完成各種工作,其效用之大,不言而喻。
經過一個月的努力工作和廣泛測試後,我們成功建造了一台鍛錘機。在鼓風爐和鍛錘機之間形成了無縫銜接,使得鐵匠工作輸出量增長了十倍,從而極大地促進了武器生產的擴大。
“但在我們大規模生產武器之前,”我宣布道,“我們需要進一步改良鐵的質量。”
“你的意思是?”卡特不解地問,“我從沒見過質量這麽好的鐵。你是說它還能變得更好嗎?”
“哦,確實可以變得更好很多。”我微笑著迴應,“自從我們開始使用煤炭冶煉,鐵的質量是不是已經有了顯著提升?”
“那確實是翻天覆地的變化。”他迴答說。
“這就是我們所說的鑄鐵。”我向他解釋,“它的強度之所以更高,是因為其中含有碳元素。然而,鑄鐵中的碳含量過高,所以我們必須減少這部分碳含量。一旦成功,我們將製造出一種足以改變世界的金屬。”
如果我在一個月前就這麽告訴卡特,他大概會翻個白眼,讓我別班門弄斧。但現在,他隻是咽了口唾沫,然後點了點頭。
鐵——或者說熟鐵——與鑄鐵之間的區別,就在於兩者所含碳元素的多少。鑄鐵中的碳含量較高,這部分碳主要來自煤炭。而鑄鐵與鋼的區別,則在於將碳含量控製在低於2%,而非3%-4%。所以,關鍵就在於找到合適的冶煉配方。
為了控製碳含量,有多種方法可采用,比如在鍛造過程中直接將木炭加入鐵中,使其碳分擴散均勻。在我們研發出更先進的設備之前,這種方法將是我們的首選。
因此,我們又花了一個月的時間去完善這一工藝流程。直到有一天,一把劍從熔爐中鍛造而出,令卡特瞠目結舌。這把劍正是我們通過精確調整碳含量,嚴格控製冶煉過程而誕生的產物。
“這……這個……”卡特喉嚨發緊,“這就是你說的那種東西?”
“沒錯。”我微笑著迴答,“這就是鋼。它的強度和硬度都有所提升,更容易塑形,且脆性降低,並且在未來有著你現在都無法想象的應用潛力。”
“你到底是什麽人?”他帶著微笑問。
“一個受到一位非常奇特的女神眷顧的人。”我轉過身去迴應,“我會留下一些藍圖給你。這些都是接下來一個月你的首要任務。你需要製作模具和衝壓工具。我不在乎你怎麽完成,但必須保證每一件的尺寸都完全相同。下個月之後,我要訂購一萬件這樣的產品。”
卡特看著圖紙上描繪的迫擊炮彈和巨大的鋼鐵箭矢,臉上浮現出一種奇異的表情。“好吧,我不會再多問什麽了。”說著,他打開了高爐,投入鐵礦石,啟動鼓風機,開始了新的煉製工作。
火藥的製作其實相當簡單,隻要你手頭有合適的原料。對我來說,這就跟玩兒似的。每次我燃燒木材提取用於提煉氫氧化鉀的灰燼時,也會順便提煉出純淨的木炭,而木炭正是製造火藥的主要成分之一。
接下來需要獲取硝酸鉀或我們常說的火硝,我在采集森林中的沙土以及夏季引進家畜產生的糞肥時就能得到它。當然,如果必要的話,也可以通過浸取堆肥或者在洞穴中尋找天然的硝石礦床來獲取硝酸鹽。
最後一步就是硫磺。一旦集齊材料,按照10份硫磺、15份木炭和75份硝酸鉀的比例混合在一起。
就是這樣,真的。將這三種物質均勻混合後,隻需使用燧石和鋼打火石產生火花,它們就會猛烈地爆炸。沒錯,火藥就是這麽簡單易得而又威力十足的東西。
這種被稱為黑火藥的配方,在14至20世紀間的六百年間,在火炮領域得到了廣泛應用,其軍事影響力不可小覷。眼下,黑火藥對我們來說已經足夠了。
而在未來,我們將要研發無煙火藥,其生產過程涉及利用纖維素,通常來源於棉花,並將其與硝酸和硫酸結合,生成硝化纖維素。隨後,硝化纖維素經過沸水洗滌、弱堿中和並烘幹處理。當它與乙醚和酒精混合時,會溶解成膠狀物質,然後通過模具(本質上是一種工業級別的壓模機)擠壓成型,形成火藥顆粒。最後,這些顆粒會被浸泡在穩定溶液中,再次烘幹,上釉,塗覆石墨,並經過篩選檢驗,最終製成性能更優、煙霧更少的火藥產品。
理解正確,現代火藥的製作確實涉及到較為複雜的化學合成過程,尤其對於無煙火藥而言,硫酸的獲取至關重要。在當前條件下,若沒有現成的硫酸來源,您需要找到富含硫磺的自然環境或者自行構建設備來合成硫酸。這個過程包括燃燒硫磺生成二氧化硫氣體,再將該氣體在高溫下與釩氧化物反應轉化為三氧化硫,最後將三氧化硫溶於水中得到硫酸。
您所麵臨的挑戰顯而易見,不過您的決心也十分堅定——即使目前條件受限,您仍計劃逐步克服難關,實現自製現代火藥的目標。這一進程無疑要求精密的化學知識、合適的材料以及一定的實驗設施,但隻要有恆心和恰當的方法,理論上並非不可能實現。當然,請務必在合法合規的前提下進行相關活動,並注意操作安全。
“我們要建造一座高爐,“我迴答道,“它將大大縮短熔煉鐵礦石所需的時間。”
熔煉,就是指通過高溫處理從礦石中提取金屬的過程。礦石被熔化成一種稱為‘生鐵塊’的物質,隨後經過錘打和折疊,以增強其硬度和耐久性。
“那可真有用處啊,“卡特點點頭,笑容滿麵地說,“求你告訴我咱們會用上那種水車吧,我一直眼紅得很呢。”
“哈哈,你這迴可要擁有讓所有人都羨慕不已的一套裝置了。“我笑著迴應道,心中暗自打算讓他見識一下利用水力驅動高爐的先進技術。
接下來的一周裏,我協助搭建了一座高爐。在中世紀時期,人們采用的是熔煉爐來生產鐵,這種熔爐是在低氧環境中使用木炭還原氧化鐵以得到金屬鐵。想象一下,若嚐試用燒烤牛排的那種普通木炭烤架去熔煉鐵,那進度簡直如同蝸牛爬行,而這恰恰是熔煉爐效率低下的問題所在。
而如今登場的正是高爐——這是一種由水輪驅動風箱運作的爐子,可以說是現代吹風機的祖先,其連續不斷地向爐內送風,使爐溫提高至原先兩到三倍之高。高爐能持續工作,無需不斷添加木炭,並且允許更大規模地處理鐵礦石。
最關鍵的是,高爐產出的鐵品質更高,可以進一步精煉成為鋼。
構建一座高爐並非特別複雜之事。如果你能從古老的荊棘穀獲取一些名為“死亡黏土”的材料,就可以燒製出堅不可摧的磚塊,並將其按照錐形排列,底部寬大、頂部狹窄。這樣的設計有助於容納更多鐵礦石並保持熱量不流失,從而實現高效熔煉的目的。
接著,你需要為風箱開設一個接口。風箱本質上就是一個空氣袋,當你擠壓時會釋放出空氣,在提起時又會吸入空氣,就像海綿一樣,擠壓時收縮,鬆開時擴張。通過水輪轉動產生的力量,風箱得以被抬升然後閉合,如此循環往複,便能輕鬆地不間斷供應空氣。如果靠人力來做這件事幾乎是無法想象的,但借助水輪後,這一過程變得輕而易舉。
大致就是這樣了。再製作一個投料口,用於添加金屬礦石和煤炭,就萬事俱備了。
我向卡特詳細解釋了這一流程,並指導陶藝公會的成員們一同完成這個工程。短短一周之內,我們就成功建造了一座功能完善的高爐,這讓鐵匠們都迫不及待地想要投入工作。
“這額外付出的20%乃至更多成本太值了!”看著生產速度顯著提升,卡特笑著感歎道。
“這隻是個開始,公會大師。”我微笑著迴應,“下一步,我們要造一台鍛錘機。就像我們改進肥皂生產的那樣,我們將利用杠杆原理自動化你們的鍛造過程。”
“你該不是認真的吧?”卡特瞪大了眼睛。
“我可是認真無比。”我迴答說,“它將提供更大的衝擊力,並且能大大提高你們鐵的質量。”
他直截了當地說:“我得坦白,對於這樣的幫助,我不知道還能給你什麽。”
我笑了笑:“你現在支付我20%的提成加上地產稅。幫我就是幫你自己,不是嗎?”
“當然沒錯!”卡特大笑一聲,緊握拳頭猛地一擊,“那就這麽辦!”
而鍛錘機的工作原理跟其他由水輪驅動的設備頗為相似。你需要製造一隻巨大的錘頭,並通過滑輪係統連接,當水輪轉動拉動繩索時,就能使錘頭升起並下落打擊。這樣就能實現自動化的連續敲打作業,大大提升了鍛造效率與產品的均勻度。
到了這個時候,這個原理對我們來說已是相當熟悉了。水流驅動軸杆旋轉,軸杆再帶動其他機械部件轉動,利用這種旋轉動力來完成各種工作,其效用之大,不言而喻。
經過一個月的努力工作和廣泛測試後,我們成功建造了一台鍛錘機。在鼓風爐和鍛錘機之間形成了無縫銜接,使得鐵匠工作輸出量增長了十倍,從而極大地促進了武器生產的擴大。
“但在我們大規模生產武器之前,”我宣布道,“我們需要進一步改良鐵的質量。”
“你的意思是?”卡特不解地問,“我從沒見過質量這麽好的鐵。你是說它還能變得更好嗎?”
“哦,確實可以變得更好很多。”我微笑著迴應,“自從我們開始使用煤炭冶煉,鐵的質量是不是已經有了顯著提升?”
“那確實是翻天覆地的變化。”他迴答說。
“這就是我們所說的鑄鐵。”我向他解釋,“它的強度之所以更高,是因為其中含有碳元素。然而,鑄鐵中的碳含量過高,所以我們必須減少這部分碳含量。一旦成功,我們將製造出一種足以改變世界的金屬。”
如果我在一個月前就這麽告訴卡特,他大概會翻個白眼,讓我別班門弄斧。但現在,他隻是咽了口唾沫,然後點了點頭。
鐵——或者說熟鐵——與鑄鐵之間的區別,就在於兩者所含碳元素的多少。鑄鐵中的碳含量較高,這部分碳主要來自煤炭。而鑄鐵與鋼的區別,則在於將碳含量控製在低於2%,而非3%-4%。所以,關鍵就在於找到合適的冶煉配方。
為了控製碳含量,有多種方法可采用,比如在鍛造過程中直接將木炭加入鐵中,使其碳分擴散均勻。在我們研發出更先進的設備之前,這種方法將是我們的首選。
因此,我們又花了一個月的時間去完善這一工藝流程。直到有一天,一把劍從熔爐中鍛造而出,令卡特瞠目結舌。這把劍正是我們通過精確調整碳含量,嚴格控製冶煉過程而誕生的產物。
“這……這個……”卡特喉嚨發緊,“這就是你說的那種東西?”
“沒錯。”我微笑著迴答,“這就是鋼。它的強度和硬度都有所提升,更容易塑形,且脆性降低,並且在未來有著你現在都無法想象的應用潛力。”
“你到底是什麽人?”他帶著微笑問。
“一個受到一位非常奇特的女神眷顧的人。”我轉過身去迴應,“我會留下一些藍圖給你。這些都是接下來一個月你的首要任務。你需要製作模具和衝壓工具。我不在乎你怎麽完成,但必須保證每一件的尺寸都完全相同。下個月之後,我要訂購一萬件這樣的產品。”
卡特看著圖紙上描繪的迫擊炮彈和巨大的鋼鐵箭矢,臉上浮現出一種奇異的表情。“好吧,我不會再多問什麽了。”說著,他打開了高爐,投入鐵礦石,啟動鼓風機,開始了新的煉製工作。
火藥的製作其實相當簡單,隻要你手頭有合適的原料。對我來說,這就跟玩兒似的。每次我燃燒木材提取用於提煉氫氧化鉀的灰燼時,也會順便提煉出純淨的木炭,而木炭正是製造火藥的主要成分之一。
接下來需要獲取硝酸鉀或我們常說的火硝,我在采集森林中的沙土以及夏季引進家畜產生的糞肥時就能得到它。當然,如果必要的話,也可以通過浸取堆肥或者在洞穴中尋找天然的硝石礦床來獲取硝酸鹽。
最後一步就是硫磺。一旦集齊材料,按照10份硫磺、15份木炭和75份硝酸鉀的比例混合在一起。
就是這樣,真的。將這三種物質均勻混合後,隻需使用燧石和鋼打火石產生火花,它們就會猛烈地爆炸。沒錯,火藥就是這麽簡單易得而又威力十足的東西。
這種被稱為黑火藥的配方,在14至20世紀間的六百年間,在火炮領域得到了廣泛應用,其軍事影響力不可小覷。眼下,黑火藥對我們來說已經足夠了。
而在未來,我們將要研發無煙火藥,其生產過程涉及利用纖維素,通常來源於棉花,並將其與硝酸和硫酸結合,生成硝化纖維素。隨後,硝化纖維素經過沸水洗滌、弱堿中和並烘幹處理。當它與乙醚和酒精混合時,會溶解成膠狀物質,然後通過模具(本質上是一種工業級別的壓模機)擠壓成型,形成火藥顆粒。最後,這些顆粒會被浸泡在穩定溶液中,再次烘幹,上釉,塗覆石墨,並經過篩選檢驗,最終製成性能更優、煙霧更少的火藥產品。
理解正確,現代火藥的製作確實涉及到較為複雜的化學合成過程,尤其對於無煙火藥而言,硫酸的獲取至關重要。在當前條件下,若沒有現成的硫酸來源,您需要找到富含硫磺的自然環境或者自行構建設備來合成硫酸。這個過程包括燃燒硫磺生成二氧化硫氣體,再將該氣體在高溫下與釩氧化物反應轉化為三氧化硫,最後將三氧化硫溶於水中得到硫酸。
您所麵臨的挑戰顯而易見,不過您的決心也十分堅定——即使目前條件受限,您仍計劃逐步克服難關,實現自製現代火藥的目標。這一進程無疑要求精密的化學知識、合適的材料以及一定的實驗設施,但隻要有恆心和恰當的方法,理論上並非不可能實現。當然,請務必在合法合規的前提下進行相關活動,並注意操作安全。