第十三章 橡胶、钢铁、机床
但是天然橡胶有个很大的缺陷，那就是遇热或在阳光下曝晒后，就会迅速变软并且发粘。
这导致天然橡胶的用途非常有限，主要用来制作雨具和弹球玩具。
直到后来有人发现，只要适当的加入硫磺并加热，就能够去除天然橡胶遇热变软和发粘的缺陷。
也就是硫化橡胶。
于是橡胶的应用范畴迅速扩张了起来。
包括绝缘防水的橡胶手套和衣服以及鞋子、电缆的绝缘外皮、充气式的轮胎和耐磨的外胎、管道和设备用密封橡胶圈、橡胶和乳胶避孕套等生活和工业用的橡胶制品就很快涌现出来了。
以至于形成了一个市场潜力巨大的新产业。
四组开始折腾橡胶之后，朱简烜也给二组和三组安排了新的任务。
二组负责摸索提高钢铁冶炼效率的方法。
朱简烜给的方向是钢铁联合冶炼，关键是使用蒸汽机预加热鼓风和吹气。
大明本来就有高炉炼铁技术，崇祯朝以前就有人用焦炭炼铁。
现在的炼铁技术的主要问题是效率低，成本高。
炼一吨生铁需要消耗将近十吨煤，热量利用率可能不到百分之五。
在原有的历史上，提高高炉效率的方法是鼓风，关键是要将常规的冷风改为热风。
往炉内吹冷风的情况下，相当于一边加热一边降温，不但非常浪费热量，还会降低总体的炉温上限。
只需要使用炉火烘烤鼓风的管道，加热被吹入高炉的空气的温度，就能迅速降低煤炭消耗。
按照历史经验，只要将吹入的空气加热到一百二十度以上，就可以将冶炼每吨生铁的耗煤量降低一半。
再设计专门的密封加热炉膛，再添加时刻保持红热的钢铁格栅，将空气温度进一步升高，还能将耗煤量再降低一半。
到了十九世纪末期的时候，冶炼一吨生铁已经只需要一吨半煤炭了。
有了初步炼化的生铁后，还要进一步将生铁转化成钢材，才能更加广泛的应用于工业生产。
钢和铁本质上是相同的材料，两者在性能上的巨大差距，主要是由含碳量多少导致的。
含碳量最高的生铁脆而硬，含碳量极低的熟铁软而韧。
钢则介于生铁和熟铁之间，同时拥有生铁的部分硬度，又有熟铁的部分韧性。
所以钢材适合制作各种武器和工器具。
了解了这样的基本物质特性差异和原因后，就能想到一个非常简单粗暴的炼钢法了：
继续向融化的生铁水中吹气。
空气中的氧气与铁水中的碳反应，在铁水本身的高温作用下燃烧，变成一氧化碳和二氧化碳飞出去。
就能得到一炉钢水或者熟铁水了。
所以钢铁联合冶炼的过程中，炼钢的环节不需要用燃料加热，只需要一个用于反应的容器。
这个容器叫空气转炉。
将高炉融化的铁水直接倒进转炉，向炉子中吹气反应后倒入模具，冷却凝固后就变成钢锭了。
这个原理其实与炒钢法是一样的，可以看作是炒钢法的工业化方案。
其中最困难的点在于控制吹气反应时间。
因为反应时间过长，铁水中的含碳量过低，得到的就不是钢了，而是柔软的熟铁。
三组的新任务，首先是参考现有的军用大型水力镗床，制造以蒸汽机驱动的同类大型军用镗床。
设计用于生产枪管的小型机床，以及相对通用化的工业机床。
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这导致天然橡胶的用途非常有限，主要用来制作雨具和弹球玩具。
直到后来有人发现，只要适当的加入硫磺并加热，就能够去除天然橡胶遇热变软和发粘的缺陷。
也就是硫化橡胶。
于是橡胶的应用范畴迅速扩张了起来。
包括绝缘防水的橡胶手套和衣服以及鞋子、电缆的绝缘外皮、充气式的轮胎和耐磨的外胎、管道和设备用密封橡胶圈、橡胶和乳胶避孕套等生活和工业用的橡胶制品就很快涌现出来了。
以至于形成了一个市场潜力巨大的新产业。
四组开始折腾橡胶之后，朱简烜也给二组和三组安排了新的任务。
二组负责摸索提高钢铁冶炼效率的方法。
朱简烜给的方向是钢铁联合冶炼，关键是使用蒸汽机预加热鼓风和吹气。
大明本来就有高炉炼铁技术，崇祯朝以前就有人用焦炭炼铁。
现在的炼铁技术的主要问题是效率低，成本高。
炼一吨生铁需要消耗将近十吨煤，热量利用率可能不到百分之五。
在原有的历史上，提高高炉效率的方法是鼓风，关键是要将常规的冷风改为热风。
往炉内吹冷风的情况下，相当于一边加热一边降温，不但非常浪费热量，还会降低总体的炉温上限。
只需要使用炉火烘烤鼓风的管道，加热被吹入高炉的空气的温度，就能迅速降低煤炭消耗。
按照历史经验，只要将吹入的空气加热到一百二十度以上，就可以将冶炼每吨生铁的耗煤量降低一半。
再设计专门的密封加热炉膛，再添加时刻保持红热的钢铁格栅，将空气温度进一步升高，还能将耗煤量再降低一半。
到了十九世纪末期的时候，冶炼一吨生铁已经只需要一吨半煤炭了。
有了初步炼化的生铁后，还要进一步将生铁转化成钢材，才能更加广泛的应用于工业生产。
钢和铁本质上是相同的材料，两者在性能上的巨大差距，主要是由含碳量多少导致的。
含碳量最高的生铁脆而硬，含碳量极低的熟铁软而韧。
钢则介于生铁和熟铁之间，同时拥有生铁的部分硬度，又有熟铁的部分韧性。
所以钢材适合制作各种武器和工器具。
了解了这样的基本物质特性差异和原因后，就能想到一个非常简单粗暴的炼钢法了：
继续向融化的生铁水中吹气。
空气中的氧气与铁水中的碳反应，在铁水本身的高温作用下燃烧，变成一氧化碳和二氧化碳飞出去。
就能得到一炉钢水或者熟铁水了。
所以钢铁联合冶炼的过程中，炼钢的环节不需要用燃料加热，只需要一个用于反应的容器。
这个容器叫空气转炉。
将高炉融化的铁水直接倒进转炉，向炉子中吹气反应后倒入模具，冷却凝固后就变成钢锭了。
这个原理其实与炒钢法是一样的，可以看作是炒钢法的工业化方案。
其中最困难的点在于控制吹气反应时间。
因为反应时间过长，铁水中的含碳量过低，得到的就不是钢了，而是柔软的熟铁。
三组的新任务，首先是参考现有的军用大型水力镗床，制造以蒸汽机驱动的同类大型军用镗床。
设计用于生产枪管的小型机床，以及相对通用化的工业机床。
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