第三十六章 设备改良（下）

杨铮道：“那日在前院，我见古大叔带人冶铁，众人身上汗气蒸腾，院中明眼可见有些水雾。那风箱与诸人不远，送风之时，不免会将一些水雾也吹入炉中。此节影响虽不会很大，但若将风管做长一些，将鼓风轮单隔出来，当可避免。”

        相较于前面所提的一点，这个倒更好理解。水火自来就不相容，火中参水，对于提升炉温自然不利。不过院中冶铁时，也不过二十多人，纵然汗气蒸腾，所形成的雾气也较为有限。这一点的重要性，却似不如前一点。

        可古常勇冶铁多年，深知有时便是一点看似微不足道的东西，便可左右最终的成败。所以对杨铮所提的第二点，并未忽视。

        说完了前两点比较简单的，杨铮要说的第三点，就有些复杂了。

        当日见古常勇他们冶铁时，院中热浪灼人，这自然是由炉内散出的，充分说明炉体的保温性能并不好。若能在一定程度上解决这个问题，便可使炉温提升不少。

        此时砌筑冶铁炉的主要材料，是以观音土为主的混合粘土。观音土便是高岭土，融点极高，是比较理想的冶铁耐火材料。对这方面，杨铮自然没什么建言，他也压根就不知道此时还能有什么更好的替代品。

        他要做的改动，只是在结构上。

        原来的炉壁只是厚实的一层，杨铮将其改为中空的两层。因还要顾及炉壁承重，内里需要加许多熟铁条以为筋。同时侧面支撑的粗木桩也不能完全弃置不用，涉及安全问题，着实不敢有半点马虎或想当然。在未有实验数据支撑前，要尽量保有之前的承重形式。反正木头导热性本就比较差，让其直接支撑内墙，再砌于外墙之内，也并不会有太大影响。

        杨铮连说带画，费了许多工夫，总算将他对冶铁炉的改造想法讲完了。古家父子也表示听懂了，可古成冶却问道：“杨兄弟，你何以肯定双层炉壁比单层的更不易散热？”

        杨铮道：“古大哥可有过这种经验：家中的棉被时间长了，盖着就不暖和了。若是将棉絮拆出来，重新弹得蓬松再缝进被中，便会暖和许多。”

        古成冶想了想，点头道：“似乎是这个道理。”

        杨铮道：“古大哥可先做个验证。用砌炉子的土做两块方砖，厚度一般，但将一块做成中空的。然后生一炉火，火上架一块厚薄均匀的铁板，再将两砖放于铁板上。于两砖之上各放一壶水……嗯，水不好，未必能开，即便能开用时也长。那就放两块大小相同的油脂或黄蜡，哪一块先化开，便说明哪一块传热更快。”

        说完之后，将所设计的实验从黄纸上画了出来。

        古成冶看得颇有兴味道：“这验证之法倒很有意思。不知这两块方砖下的铁板，又有何用？”

        杨铮道：“铁器极易传热，这样可保证两块方砖所受之热大体相当。若直接用火加热，难保会有偏差。”

        古成冶点头道：“原来如此。嗯，很有道理，很有道理！”

        砌一座大冶铁炉，即费时又费力，算下来可都是银钱。先以实验验证，自是无可厚非。杨铮也很希望用事实坚定他们改造冶炼炉的决心，这比说一万句话都好使。

        解决了炉体的问题，杨铮也问了一个他很不解的问题：“为何所有的冶铁炉，都是敞着口的？”

        冶铁炉敞着口，必然会散失很多热量，甚至比从侧面炉壁散失得更多。蒸馒头总是最上面那笼先熟，盖上壶盖烧水总是比开着盖更快……类似的例子随处可见，根本无须多说。

        而古常勇的回答也很简单：“一者容易炸炉，二者不易把控，三者要炒熟铁无法闭口。”

        杨铮心想，炸炉确是极大的隐患，仅此一点便不能太冒失了。而此时匠人的经验，多半依赖于能够直接观察到炉内情形。若封了口，可就极不方便了。

        他也未指望对古记铁铺冶铁炉的改造能一步到位，他的一些想法也未见得能行得通，也有些想当然的成分在内。只要能将他之前所提的三点做起来，并且有了效果，后面再慢慢摸索着看吧。

        暂且将冶铁炉的想法按下，他又取了张草纸，画起了鼓风轮的图样。

        首先将座子的样式及位置改了改，由一块方木板改为条凳样子，这样腿长不一的人便可通过所坐位置的不同自行调整。随后他将手扶的立杆，改为了正前方的杠杆，这样操作之人便可以俯身把握支撑身体。

        最大的改动，便是传动皮带与两个转轮，将其变为齿轮与链条的形式。后轮上增加了棘轮结构，配以一个轴承，这样便可实现单向传动。

        整个改动完成，杨铮不禁脸上露出微笑。这东西若再改一下，加上前后两个轮子，便是自行车了。

        后世自行车的样式，经过许多年的演变，最终有了定式。这并非只为了好看，更重要的是符合人体工学，使骑乘的人更加舒适，也就有利于长时间骑行。

        同样的结构移植到鼓风轮上，自然也能发挥其优点。

        其实早先杨铮便想做成齿轮加链条的传动形式，只因担心古记铁铺的工艺做不出来，才换成了皮带传动这种加工起来相对简单的形式。

        在看了古成冶给的抄本后，他才知道，比较简单的机械结构，此时完全是可以做出来的。所差者在于，材料质量有些不足，所以不免会粗重一些。另外许多精细的小部件，做起来很费事，成本也就变得很高，无法实现规模化量产，因而基本没什么实用价值可言。

        不过若用在改良冶铁设备上，做这些精细的东西就有了意义。而且这东西至少在短时间内，并未打算向外传播，也就不必考虑其经济价值如何。

        华夏使用齿轮传动的历史，可追溯到春秋战国时期。此时南直隶等工坊兴盛的地区，所用动力早已经不限于人力，风力、水力、畜力应用极广，其间多数都用到齿轮传动，既有钢铁等金属制的，也有木制的。

        古家父子对齿轮并不陌生，但之前所见均齿牙均是平头的。杨铮所画的尖头齿牙，配以链条，虽看着有些新鲜，却还不至于大惊小怪。

        古成冶道：“这物件打制起来，可着实有些不易。光是这些浑圆等大的铁珠子，就要费不少事；这链条虽只有四五个部件，却也要做得等大才行；这飞轮上的弹片，怕是要用百煅之法打制才能保证韧性十足。”他嘴上虽是叫苦，眼睛却变得极亮，就好似老餮见了美食一般。

        古常勇笑道：“这物件做得如此精巧，合上外面的盖子，怕是谁也参不透内里如何。”看来古掌柜更加在意的是工艺的保密性。

        杨铮见他们很有兴趣，也自放了心。或许将来这世上第一辆自行车，便要出自古世之手。

        这一番话说完，杨铮正准备告辞，古成冶忽问道：“杨兄弟，若把冶铁炉改成封口的，该如何做呢？”

        杨铮闻言不禁有些犹豫。难得碰到这么个有钻研精神的，他自是愿意说说。可那些想法，他也不知道行不行，万一出了事情，可就没法交待了。沉吟了一下，说道：“这些想法，我并没有把握。你如果想试试，可以建个小炉，有了经验再做大的。”

        古成冶点头道：“好。”

        杨铮又拾起炭条，画了个闭口的炉形。上方留出一个可开闭的口，用以投放炉料。侧面一圈偏上的位置，留几眼可塞闭的小孔，需要时便可打开观察炉内情况。最后从炉体侧上方的位置，画了一个通风口，与两层炉壁之间最上部相连，然后将两层炉壁的空隙当中画了几道螺旋线，最后于最下面引一道出风口。

        他讲解道：“炉内排出的风，必然极热，从这个口排出后，让其盘绕于两壁之间，便有保温的作用。热气总是向上走，我们反其道而行之，从上而下环绕排出，这样便能将更多的热留在炉壁当中。”

        古常勇赞道：“此法甚妙，必然可行！”

        杨铮苦笑道：“古大叔，你不担心炸炉吗？”

        古常勇闻言不禁一滞，思索片刻后说道：“何以会炸炉，确是要搞个明白才行。”

        古成冶道：“先用小炉试试，或许能寻到些原因。”

        杨铮道：“切记安全第一。”

        古成冶笑道：“炸炉又不是点炮仗，会爆得惊天动地。炉体炸开，虽有碎石四溅的可能，但最危险的还是铁液崩出。”

        杨铮道：“总之都要小心才是。”

        此时炼铁，所用燃料以燋为主，辅以小部分木炭。所谓之燋，是将煤如烧制木炭那样在窑中烧制而得，其实就是土法烧制的焦炭。煤的成分本就很复杂，再加上木炭、铁矿这些东西，最终会起什么反应，实是难以预料。相较而言，敞开了口，确是比只留一道通风口要安全许多。

        古常勇道：“小兄弟，你放心，这等事情我们绝不会马虎的。”

        杨铮听了，总算放心了一些。

        这时已经快到正午，杨铮便向古家父子告辞。古常勇留他吃饭，杨铮道，进城后还没去过姐夫那里，午后知州又要召见，还须养养精神。古常勇便不再留他，与古成冶一道将他送至店外。


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