第567章 奢香夫人還未出生
關於魯錦對高爐提出的指標,單爐年產不得低於一萬噸這個數字,其實並不算激進,相反還是比較保守的。
後世對高爐大小的劃分,一般都用有效容積多少立方來表示,畢竟鐵的密度是不變的,再乘以爐膛的有效容積,便可以輕鬆算出高爐的產量。
在後世對高爐的劃分中,100立方以下的被稱為小高爐,這類高爐撐死一年才十幾萬噸的產能,是早就被淘汰的落後產能,魯錦過來那個時候,這種高爐在中國早就看不見了。
然後100到1000立方的,算是中型高爐,這類高爐普遍年產百萬到兩百萬噸以上,只有容積超過1000的,才算是真正的大高爐,也是各大鋼鐵公司的主力裝置。
比如河北就有單爐有效容積5000立方的怪物高爐,單爐年產2500萬噸,四座爐子一年就是一億噸,要知道後世中國總共才年產10億噸鋼鐵啊,那四座爐子就佔十分之一了。
相比之下,魯錦提出的年產萬噸的指標,那真的是小到不能再小的爐子了,如果只卡到一萬噸年產的話,這種爐子也就20多個立方,直徑一米多粗,八九米高。
要知道後世出土的漢朝鐵冶遺址,漢朝建造的土高爐都有六米高,魯錦堆了那麼多‘高科技’,要是建的爐子還沒漢朝的大,那真是越混越回去了,還扯甚麼技術進步,甚麼生產力提升?
所以有效容積設為30到50立方,兩三米粗的爐子,10到15米的高度,年產量在一萬五千噸到五萬噸之間,這個級別的高爐最適合大明現在拿來練手,或許技術上有一定難度,但是不努力攀一攀科技,又怎麼能進步呢。
另外你爐子造多大,上游的採礦產業也得跟著升級,否則鐵礦供應不上就鬧笑話了。
按照年產量五萬噸生鐵來計算,馬鞍山鐵礦的品位有高有低,綜合平均含鐵量在33%左右,也就是說,你想年產五萬噸鐵,每年就得采出15萬噸礦石。
按照一年350天計算,每天至少得采428到500噸,以純人力挖礦,每個成年勞動力日均開採500斤計算,採一噸就需要四個人,500噸就是兩千人,這差不多就是人力採礦的極限了。
如果繼續提升高爐產量,就得配套升級採礦裝置和工藝,比如先打炮眼,用火藥把礦石炸碎,然後用蒸汽挖機來鏟,再配合礦用窄軌小火車,這一套組合拳下來,才能滿足大高爐的胃口。
礦石運輸方面,現在倒是還不算特別迫切,因為目前選的幾個鐵廠,要麼是直接建在鐵礦旁邊,要麼就是靠近河流,水運方便,所以對過載鐵路的需求還不是太急。
因此綜合上下游產業情況,這個指標制定的還是很合理的。
安排完爐窯小組的工作,魯錦又重新看向其他學生,再次點名道。
“劉枋。”
“到。”
“葉辰、徐秋柏、蘇恆,你們四人成立一個小組,負責研發空氣壓縮機,其中劉枋比較擅長物理和化學,由他來做組長。
“空氣壓縮機這個東西,它的原理其實就是一個高壓氣罐,加上一個充氣泵,然後再加個空氣過濾裝置,並沒甚麼難的。
“這個東西的關鍵,除了氣罐的焊接,剩下就全在那個氣泵上面,你們可以從最簡單的活塞式氣泵開始做,你們當中,只有葉辰參與過初代蒸汽機的研發,對活塞裝置比較熟悉,所以由他負責氣泵方面。
“徐秋柏和蘇恆比較擅長精密機械和加工,所以由你們兩人負責氣壓表和高壓氣閥等精密裝置,劉枋作為組長,負責整體設計。”
“是!”四人頓時異口同聲的應道,只不過在答應完之後,組長劉枋又不解的問道。
“陛下,既然這個空氣壓縮機比較簡單,那為何還要用四個人,我覺得同樣三個人就夠用了。”說完他還看了眼爐窯組的李顯忠,分明是有一較高下的意思。
“而且,爐窯小組後續還有許多專案要做,我們這個空氣壓縮機那麼簡單,估計會比他們率先完成,等做完這個專案,我們下一步做甚麼?”
魯錦自然能看出這人有爭強好勝之心,不過只要不是搞破壞,給別人拖後腿,他並不介意學生之間的良性競爭。
於是魯錦這才說道,“你們小組當然也有其他專案要做,其實你們這兩個小組的研究方向,是熱力學應用上的兩個分支,他們專門研究各種爐窯,研究的是高溫物理和高溫化學。
“而你們這個小組,也可以叫低溫小組,研究方向是低溫物理和低溫化學,等搞定了空氣壓縮機之後,下一步就去做製冷機,去建冷藏儲存庫,以及製冰廠,不過冷庫和冰廠最低也不過零下30度左右,這個還只能算常態低溫範疇,是自然界本來就有的溫度範圍。
“等搞定製冰廠之後,再下一步就要向零下200度的超低溫進發,研究空氣深冷分餾裝置,生產乾冰、液氧和液氮,分別為二氧化碳爆破採礦,氧氣頂吹轉爐鍊鋼,還有人工合成氨這三項技術,打下堅實的基礎,明白了嗎?”
“明白!”四人頓時齊聲答道。
而劉枋聽完也顯得異常興奮,他之前只在書上,還有魯錦講課的時候,聽說過人為控制溫度的原理,但卻一直沒見過實物,而且這種事情就算跟別人說,別人也只當是天方夜譚,或者鬼神手段,有時候就連他自己都懷疑,這些理論真的能變為現實嗎?
沒想到這種人工低溫技術,今後就要自己來實現了,一想到自己也能掌握這些逆變冷熱,變夏為冬,比肩鬼神的手段,他就感到興奮不已!
等安排完這個低溫小組之後,魯錦再次點名道。
“茅新,胡光耀,杜峰,喬振邦。”
“到!”
“你們四人組建一個化工小組,由茅新來當組長,負責大明第一個化工廠的建設,先從生產三酸兩鹼開始,不過你們只有四個人是肯定不夠用的,等這次恩科的學生到位之後,到時候你們也可以從優秀學生中選人加入,今後就主攻化工領域。”
“是!”四人答應之後,組長茅新又蹙眉問道。
“陛下,學生還有個問題。”
“你說。”
“公輸秘典中記載的工業化製取酸鹼的方法,一共有四種,一種是鉛室法制硫酸,一種是公輸嵐前輩提出的(路布蘭)嵐氏制鹼法,一種是公輸索前輩提出的(索爾維)索氏制鹼法,還有一種是公輸榜前輩提出的(侯徳榜)聯合制鹼法,這四種方法,我們應該用哪一個?”茅新當即問道。
魯錦卻沒有直接回答,而是反問道,“你自己覺得呢?”
“這個.”
見茅新一時間拿不定主意,魯錦只好提醒道,“鉛室法制硫酸,需要用到大量的鉛,我們現在有高麗的鉛供應,勉強不算太缺,但鉛室法的缺點是隻能制硫酸,而且效率極為低下,我們更需要的鹼,卻生產不了。
“鉛室法只是化工生產的早期摸索,還不夠成熟,後面的嵐氏法(路布蘭制鹼法),是用硫酸和食鹽來生產純鹼,但這種法子同樣不夠成熟,會把鹽酸煙霧直接排放到空氣中,造成嚴重汙染,甚至區域性地區會下酸雨,所以也不在考慮範圍之內。
“而最後一種(侯徳榜)聯合制鹼法,暫時還只是一種設想,它是用氨氣通入飽和食鹽水,再通入二氧化碳生成碳酸氫鈉,最後煅燒分解為純鹼、二氧化碳和氯化銨的一種方法。 “這種聯合制鹼法對原料的利用非常高效,又能降低汙染物廢渣的產生,副產物氯化銨含氮量26%,還能當作氮肥用來肥田,看起來的確都是好處,但是這項技術對我們目前來說,還是太過超前了,別的不說,光是這個反應中需要用到的大量氨氣,你去哪找?
“在人工合成氨技術搞定之前,根本就無法實現,所以你只能選索氏制鹼法。”
誰知茅新聽完卻反駁道,“可是索氏制鹼法一樣要用到氨氣啊,而且索氏制鹼法前面的步驟幾乎和聯合制鹼法一樣,都是用氨氣和二氧化碳通入飽和食鹽水,然後再沉澱煅燒,重新分解為純鹼、二氧化碳和水,而且最後還有氯化鈣廢渣無法處理。”
然而魯錦聞言卻立刻皺眉道,“你就只記住氯化鈣廢料了是吧,那索氏制鹼法裡面雖然會用到氨氣,但氨氣卻可以從氯化銨中回收,迴圈利用,用到的氨氣基本不會怎麼損失,就算有輕微洩露,也可以從煤氣洗滌水中重新提煉氨氣補充進去,對氨氣的消耗非常少。
“另外還有你說的氯化鈣廢料,沒有用的那才叫廢料,而我們現在非常需要氯化物,不論是拿來當淨水劑還是當漂白粉,漂白羊毛和紙漿,還是拿來製取氯酸鉀,製造拉火管,拉髮式手榴彈,拉髮式火炮,又或者拿來造火柴,都需要用到氯化物,你有多少氯化鈣廢料,最後都能給你消耗乾淨,有用的廢料,那還叫廢料嗎?”
茅新聞言頓時就不說話了。
不過這時旁邊的低溫小組的組長劉枋卻默默的舉起了手,魯錦見狀再次問道,“你又有甚麼話說?”
劉枋當即道,“陛下,其實除了高壓合成氨之外,還有另一種人工合成氨的方法。”
魯錦頓時皺了皺眉,反問道,“你說的是氰氨法?”
“對,用碳化鈣(電石)通入氮氣,高溫加熱,得到氰氨化鈣和碳,再給氰氨化鈣加水反應,可以得到氨氣和碳酸鈣(石灰),雖然產量不如高壓法合成氨,但是也能用來生產氨氣。”劉枋頓時仰著頭道,以展示他在班裡優異的化學成績。
這傢伙記憶力倒是不錯,背書背的也挺熟,但是.魯錦頓時罵道,“那你也得先把液氮分離出來啊,沒有足夠的液氮用來參與生產,你說了又有個屁用!”
劉枋裝逼不成反被罵了一頓,頓時低下了頭,訥訥不敢再言
魯錦再次看向茅新,“你還有甚麼問題嗎?”
茅新當即再次問道,“陛下,那硫酸的生產,是用硝石做催化劑,還是用五氧化二釩做催化劑?硝石是朝廷管制物資,如果用硝石的話,這需要朝廷特批,如果用五氧化二釩的話,我們去哪找釩礦?”
魯錦聞言立刻做出安排,“硝石是不可能的,我們即將開始軍改,軍隊全面火器化,這對火藥的需求就更大了,硝石更不能浪費,所以只能用五氧化二釩做催化劑,至於你要的釩礦,安徽池州府就有,可以去那裡找。”
茅新點了點頭,又道,“學生還有最後一個問題,那這個化工廠要建在哪?”
“建在海門縣。”
“海門.?”茅新頓時露出一副迷惑表情,一時間沒想起來海門在哪。
“就是長江北岸,長江出海口那個角上,崇明沙洲的旁邊。”魯錦提醒道。
“.為何要建在那?那裡那麼偏僻。”
魯錦當即道,“當然是為了防止化學汙染啊,索氏制鹼法的主要排放物就是氯化物,還好氯氣比較親水,建在海門那個三面環水的地方,即便氯氣洩漏,也能被周圍的江水和海水吸收。
“而且那裡還很偏僻,人口也不多,只要不對人產生威脅,氯氣被水吸收掉也不會產生多大汙染,很快就會被衝入大海,被海水消化掉,畢竟海水中本來就有大量的氯。
“另外海門縣還靠近江淮鹽場,生產純鹼需要用到大量食鹽,江淮鹽場也可以就近提供生產原料。”
茅新這才露出一副恍然大悟的模樣,“原來如此,學生明白了。”
“還有其他問題嗎?”
“暫時沒有了。”
“好,那暫時就先這樣。”魯錦當即點了點頭,隨即又看向眾人.
“這次就先成立這三個小組,你們剩下的人,繼續完成各自手上的專案,另外等恩科的學生到了之後,你們也要輪流去給新生上課,早日讓他們學成,也好早日讓他們參加工作,至於其他專案,等以後機會合適的時候,朕再給你們分配。”
“是!”眾人頓時齊聲答道。
等這群學生離開之後,沒過幾天,樞密院總參的夏煜也找了過來,給魯錦呈上了他擬定的‘雲貴戰役作戰計劃’。
魯錦大致看了一眼,計劃整體和原歷史上的明初,傅友德和沐英的那次徵南戰役基本一致,不過這也是沒辦法的事情,從江西、湖南方向進攻雲貴高原,就只有那一條路可走,這是地理條件的限制,魯錦也玩不出甚麼花來,他總不能派空降兵從貴州上面飛過去.
夏煜制定的計劃也很簡單,直接從湖南出兵,順著沅江進攻貴州,這樣還方便走水路給大軍運糧。
進入貴州腹地後,留下一支部隊鎮守貴州的各地洞蠻土司,然後主力大軍繼續向雲南挺進。
而打雲南也很簡單,雲南地盤在地圖上看起來雖然很大,但只有兩個中心需要打,一是元朝的梁王把匝剌瓦爾密,這傢伙有十萬兵,大本營在昆明。
另外還有盤踞在大理的土皇帝段氏,這廝手裡也有五六萬兵,大明只要把昆明的梁王,和大理的段氏,以及他們手中的重兵集團殲滅掉,雲南剩下的地方就可以直接傳檄而定了。
原歷史上的大明就是這麼打的,還是那句話,地理限制,沒有發揮的餘地,誰來了都得這麼打。
魯錦看完之後對夏煜問道,“你說要在貴州留一支駐軍,看住那裡的八大洞蠻,那你覺得調多少兵力為好,用哪支部隊?”
夏煜當即道,“現在朝廷的五個方面軍中,有四個都不能動彈,唯一一個能夠充當戰略機動兵團的,就只有齊國公(朱亮祖)的第二方面軍了,不過他們這十幾萬人是肯定要拿來當主力的。
“而貴州這個地方,土司遍地,各個土司之間又不能齊心對付朝廷的天兵,只要十幾萬大軍一到,他們必定臣服,就算是打,一兩個土司也難以跟天兵抗衡,再加上那裡都是山區,糧產不多,從外地運糧也不方便,因此臣以為,駐軍在精不在多,有一支精銳駐守足以。
“臣覺得,可以從四川鄂國公(繆大亨)的第四集團軍中,調一個軍,也即兩個師人的兵力,用來駐守貴州,看守大軍糧道,足矣。
“另外四川現在也沒甚麼敵人,屬於絕對的大後方,那一個集團軍放那閒著也是閒著,他們又離著湖南比較近,可以短時間內到湖南集結,不會影響今年的戰事。”
魯錦聞言點點頭,“那就這麼辦,立刻傳令四川,讓繆大亨分一個軍到長沙集結,福建的第二方面軍也向長沙集結,七月之前必須抵達。
“另外給朱亮祖和廖永忠傳令,讓他二人回京一趟,朕要親自給他二人下任務,部隊往長沙集結的時候,交給馮勝來帶就行。”
“是!”夏煜當即領命離去,找馮國用草擬調兵令去了。
而魯錦則是看著大殿的門口方向,喃喃自語道,“貴州啊,奢香夫人,不對,這個時間段,奢香應該還沒出生,真是可惜了.”
(本章完)