陆延回来之后,反而更忙了。
一天到晚上门想要攀关系的,都快将后乐园的门槛踏破了。
陆延只能到躲到崇明岛上陆家的庄园。
这里不但有水泥厂、火器厂、纺织厂、玻璃工坊还有育种实验室,负责选育优秀的玉米、番薯、土豆植株,以及鸡鸭杂交育种。
虽然叫做庄园,但其面积已经不比崇明县城小多少了。
而且实现严格的封闭制度,外人根本进不来。
陪着徐佛玩了几天,陆延开始研究坩埚炼钢。
如今,陆家战船装备的是二十磅炮,枪械用的是线膛枪。
但想要更进一步造出更重的火炮,以及后膛枪,却是始终无法做到。
这并非受限于技术,而是材料的限制。
如今崇明炼铁厂只能出产低碳钢,虽然质量不错,但想要达到后世钢材的普通标准都差上一些,主要是其中仍然含有相当的硫。
而且,这种钢材用来制造线膛枪的主弹簧之时,有七成几率报废,就连用来钻孔枪管之时,也有可能报废。
这导致崇明造枪厂效率一直上不去。
陆延迫切需要更好更便宜的优质钢材,而指望别人是没有希望的,只能自己炼钢。
目前的问题主要是钢材之中的杂质太多,只要提高锅炉温度,便能再次减少杂质。
而坩埚炼钢法十分符合他的需求。这种炼钢法使用石墨黏土坩埚熔炼熟铁,在坩埚外面加
热,铁料继续吸收石墨中的碳而熔化成为高碳钢水,钢在坩埚中熔化时,石墨碳还能起还原剂作用。
历史上,坩埚炼钢法在1742年由英国人洪兹曼发明,并使用了一个世纪,直到电弧炉炼钢发明后才被取代。
那么首先便要造出石墨黏土坩埚。
石墨这东西,在古代叫做石螺、石黛或者画眉石,一般做成笔,或者墨盒、魔瓶等。
陆延为了弄到足够的石墨就花了两天时间。
又花了三日时间做出来石墨黏土坩埚,同时,开始修建适合的炼钢炉。
炼钢炉依然由耐火砖建造,下面是空的,空腔旁边有个鼓风口,有工人不断地鼓风,保证炉子的温度。炉子中间有钢管做成的炉桥,用来安置石墨坩埚。炉子上面可以打开,用来观察铁水和搅拌铁水。
但陆延很快就遇到了问题,石墨黏土坩埚虽然能承受住高温,却是无法将温度升上去,总是无法去除杂质。
陆延突然一拍脑袋,炉温那么就用助熔剂啊!
常见的助熔剂有氧化钙、氧化镁、二氧化硅、氧化铝等。
他这里别的没有,氧化钙和二氧化硅可多的是,陆延立即让人去弄来了生石灰和碎玻璃。
陆延让人炉子里堆满了焦炭。
焦炭本就是炼钢常备的材料,使用土法炼焦得到。都是从通州烧制好运来崇明岛的。
工人们往炉子里堆满了焦炭,下面放
置木材。
几个匠人在上面的高台上将铁矿石,焦炭,石灰石依次倒入高炉之中,而后投入生石灰和碎玻璃。
场地内的温度陡然升高了几度。
四个工人轮流使用鼓风机给高炉鼓风,一股热浪扑面而来。
空腔旁边有个鼓风口,熊熊火焰带着高温被鼓风机吹入。
随着温度不断升高,陆延似乎都能听到坩埚内铁水如同沸腾一般的声音,还有褐色烟雾升腾从后方的空洞冒出。
此时,高炉之中铁水中的锰和硅氧化,形成褐色烟雾逸出,在这期间,铁水中的碳也被氧化成了二氧化碳。
此时,坩埚内的温度已经超过了1600度!
约莫过了两炷香的时间,高炉内的反应逐渐平缓。
陆延让工人打开炉子,一股热浪扑面而来。
几口坩埚内是明晃晃的钢水,上面还飘着一些炉渣,陆延令工人勺出浮在钢水上面的炉渣,然后倒出钢水。
钢水倒在模具上,发出剧烈的声响,白烟升腾而起。
众多工人都围着,等着看看少爷这种奇怪的炼钢法,到底能不能炼出高碳钢。
等到钢水稍微冷却,陆延便让他们试验来打造弹簧和枪管。
用来做枪管是不容易因为钻孔而变形了,但弹簧容易形变,导致弹性减弱了。
陆延猜测应该是钢材之中磷含量过高了。磷与铁形成极脆的化合物磷化三铁,让钢材的韧性急剧下降。
陆延令人继续炼下一炉,这次再往坩埚里加入更多石灰石又加上萤石,同时让工人在炼制过程之中不断搅拌铁水。
这一坩埚炼出来的钢材质量明显提高,不过陆延还不满意。
又让人试验着添加白云石、石英砂等,观察这些矿石的助熔效果。
以及,对这些助熔剂进行不同时长的预热,再投入坩埚去观察效果,还研究不同助熔剂的配比。
一些配方十分糟糕,一些配方却是效果极好!
同时,陆延命学生负责记录每次对比试验数据,不断微调着材料配比。
最终制成的助熔剂,甚至具有一定的脱硫、脱磷效果!
等看到最终的成品钢材的时候几个学生几乎热泪盈眶。
这些人都是当地的贫寒子弟,陆延开办社学,不但免费让贫寒子弟读书,还包吃包住。
当然,陆家社学的目的不是为了培养科学人才,教的除了蒙学之外,还有数学、几何等科目。
优秀者,可以到崇明学院进修,陆延有空之时会亲自讲课。
对此,那些世家子弟,自然是嗤之以鼻的,他们的目标是科举进入仕途,光耀门楣。
但那些贫寒之家,往往愿意将孩子送到陆家社学之中学习。
除了免费之外,最重要的是包吃包住,这就给家庭节省了一大笔开支了。
而且,只要合格的毕业生,便能进入陆家下面的工厂或是商行当一个小主
事,那待遇可比外面好多了!
若是有希望从崇明学院毕业,那简直可以算是飞黄腾达了!
这些学生之中,薄珏是陆延最看重的学生。
薄珏,字子珏,苏州人,家境贫寒,因为屡试不第,又目睹官场腐败,决心改学天文、数学。
一次跑来向徐光启请教,与陆延相识,而后便进入崇明学院学习。
这位是未来的机械制造家,天文学家。
开普勒式望远镜的原理,最早在1611年由开普勒在其《折光学》中提出,但第一架由两个会聚透镜构成的望远镜是1630年由沙伊纳制成的。他还遵照开普勒的建议,制造了一架由三个会聚透镜构成的望远镜,把倒像变成了正像。
但令陆延吃惊的是,薄珏拜访徐光启之时,便已经独自造出了开普勒式望远镜。
历史上,1635年,在张献忠攻取江北数城,农民军在蕲、黄、汝宁、归德之间展开大规模的流动作战。应天巡抚张国维东西奔击,忙于应付。
令薄珏铜炮,铜炮、水车、水铳、地雷、地弩等器械。
用望远镜看“敌军”所在远近,指挥发炮,结果敌人伤亡惨重,依靠铜炮和望远镜的威力,张国维取得了这次战斗的胜利。
可惜,张国维向朝廷举荐薄珏,却根本没有得到起用。
薄珏只能回乡,继续研究天文,著有《浑天仪图说》、《格物测地论》等著作。