就在青州工坊向着更高精度的武器迈进时,位于莱芜小北冶村的钢铁基地,另一项意义深远的基础材料研发,也在几名年轻士子的主导下,悄然展开。
负责此事的,是去年秋闱中被格物科录取的佼佼者,陈子龙和顾炎武。
他们并非传统意义上的工匠,却有着扎实的算学基础和强烈的探索精神,深受刘体纯“格物致用”思想的影响。
此时,在村外河边新建的一处简易工棚内,炉火正红。陈子龙挽着袖子,脸上沾着煤灰,正指挥着几个铁匠学徒,操作着一台看起来颇为奇特的装置。
这台装置的核心,是一个用厚钢板铆接而成的、两端有轴的卧式圆筒,约莫半人高。
圆筒内部,隐约传来“哗啦哗啦”的金属碰撞声。圆筒的外壁上,套着一个巨大的铁制齿轮,通过皮带与旁边一台小型蒸汽机的飞轮相连。
在蒸汽机的驱动下,这个巨大的钢筒正在缓慢而有力地旋转着。
“顾兄,你看这转速如何?”陈子龙抹了把汗,问向正在记录数据的顾炎武。
顾炎武放下笔,仔细观察着,竖起耳朵听了听说:“转速尚可,只是这声响……似乎内部的研磨体碰撞还不够剧烈。”
他们正在试验的,正是刘体纯提出的“球磨机”概念。刘体纯深知,要想大规模生产水泥,首先必须将锻烧后的石灰石、粘土、铁矿粉等原料研磨成极其细腻的粉末。
如果靠人力或水力石磨,效率低下,且细度难以保证。
而球磨机,正是解决这一难题的关键。其原理简单而巧妙。
利用旋转的筒体,带动内部的研磨介质(如钢球)升高到一定高度后抛落,通过冲击和研磨作用,将物料粉碎。
难点在于研磨介质——耐磨超硬的钢球。
“刘将军说过,这钢球必须极硬、极耐磨,否则磨不了多少料,自己就先变成粉了。”
陈子龙对几位老铁匠说道:“我们试过了高碳钢,淬火后硬度是够了,但太脆,一撞就碎。还得调整配方和工艺。”
一位经验丰富的老铁匠沉吟道:“陈先生,或许可以试试在钢水里加入少量的铬铁?以前听老师傅提过,加了那东西的钢,又硬又韧,不易磨损,就是难得,价格也贵。”
“铬?”
陈子龙眼睛一亮,想起刘体纯提供的矿物图谱中,似乎有一种叫“铬铁矿”的矿物。
他立刻兴奋的说道:“好!我立刻向将军申请,调拨一些铬铁矿粉来试试!”
功夫不负有心人,经过数次失败的冶炼和热处理试验,他们终于成功浇铸出了一批加入了微量铬元素的合金钢球。这些钢球表面泛着一种特殊的暗沉光泽。
“装进去试试!”顾炎武也有些迫不及待。