科学技术的实现,从来都不简单。
张涯虽知道很多理念,甚至拥有技术路线图,然而在这个时代,基本上算是啥都没有,缺乏材料和制作工艺。
若用木桶原理来形容。
他所面临的情况,不是缺少那块短板,而是只有一个长板,其它基本没板,木桶中也就空落落的。
要成功制作出新东西,只能一块块的补短板,绝不可能一蹴而就。
“根叔!我们开始提炼紫铜。”
张涯放平心态,拿起木制输风管,“这也是炼制精铁的步骤,你们好好看仔细了,有什么疑问,事后再说……”
没有铁管,就用木管先凑合,勤沾水降温,不要燃着了就成。木管一端通过短皮管,连接着人力鼓风机的出风口。
这样以来,可小范围移动木管,能够变换出风口角度。
“炼制精铁?小郎君,俺们肯定看仔细……四郎,你也赶紧来!”胡大根急忙应道,伸手推了推眼帘。
闻言,胡季兴急忙起身,将风箱交给另一名学徒,兴趣盎然的拎着一把火钳,站到张涯的身旁。
将木管出风口对准坩埚中的熔融物,张涯回头喊道:“壮哥儿,再蹬快一些。呃!风箱无需加大了,保持此火力即可!”
废杂钱中的主要成分,就是铜、铅、锡,应该还有少量的铁、硫等杂质,百分占比很少,基本可以忽略。
采用火法提炼铜,就是将铅、锡、铁等金属氧化,变成熔渣依次分离,同时还能祛除一些硫。
不过,在这个时代,肯定弄不出吹氧设备,只能用吹空气替代。至于用电精铜方式提炼……嗯!麻溜的洗洗睡吧。
虽说铅、锡、铁的金属活泼性高于铜,但若是溶液温度太高,简易坩埚撑不住不说,铜氧化也会增多,增大损耗率。
实验室级别的提炼规模,无需追求各种经济指标,温度低、氧气浓度不足,反应速度慢,张涯都能接受,只要别把铜烧没了就成。
木制输风管浇了二十多次水,熔融物的分离开始加速,密度小于铜液的氧化锡浮在液面上,密度更大的氧化铅沉入底部。
被炉火的热浪烘烤,张涯全身都在出汗。
接过王春茂递来的毛巾,他擦了擦汗说道:“兴哥儿!你别光站着,来拿出风管,继续吹风……”
见到如此神奇的一幕,胡季兴早已激动起来,闻言赶紧接过输风管。
“小郎君!就是这样吧?”
“对!小心点,注意给木管淋水。根叔!你也别愣着,开始清除氧化锡,稳住点手腕,别捞多了,损失了铜液。”
嘱咐完胡家父子,张涯扭头看看‘鼓风员’。
人力鼓风机增速比不足,效率奇差无比,为了提升出风量,只能急速倒换双腿,白白的空耗能量。
露出淡淡苦笑,张涯招招手,说道:“那个卫哥儿,你来替换壮哥儿,让他歇一歇,擦擦汗……”
又见王春茂一副欲言又止的样子。
张涯微皱眉头,说道:“嗯!茂哥儿,你想说啥,尽管讲来。”
“小郎君!这个……”
期期艾艾一回会儿,王春茂鼓足勇气说道,“这个鼓风机出风不强,不过结构很巧妙,若是将后轴换成车轮,是不是就能踏动而行?”
张涯顿时大喜。
哈哈哈哈!谁说没有聪明人,这不就是一位?能举一反三,想到了自行车,实在是了不起!
“大林叔!茂哥儿真是不错,多给他传授点技艺……”
他笑着说道,“呵呵!倘若你们将这种自行车搞出来,很有可能获得官身,并且名留青史,成为开山祖师爷!”
“啥!获得官身?成为祖师爷!小郎君,你说真的?”王大林瞬间跳脚,激动神色中带着丝丝疑惑。
“当然了!不过,你们想造出自行车成品。”
张涯点点头,笑着说道,“呵呵!这可不是短期之功,需要解决很多技术问题,光靠木制部件可不成。这样吧,我让根叔他们加入……”
“啊,这个……成!多谢小郎君。”
“这只是远期规划,我们还是先弄好鼓风机、压杆井。大林叔!你们回去之后,再试制一部鼓风机。来!听我细说……”
鼓风机效率需要提高,就必须加大增速比。
张涯对此并不专业,拿不出严谨的设计方案,只能在首部鼓风机的基础上,小幅度的更改,逐步提升效率。
简单粗暴的方法,就是加入根中轴,两级增速比可达三十倍,人力踏动前轴曲柄一圈,风机叶轮旋转三十圈。
安排好鼓风机升级方案,张涯继续和王大林讨论一翻,确定了拉杆活塞双动风箱的最终尺寸。
“大林叔!按这种尺寸规格,你们制作三部风箱送来。”
看了看天色,张涯淡然道,“需工料钱多少,也细算清楚……天色将晚,火炉还在熔炼,我就不留你们了。”
“谢小郎君!拉杆风箱又是一桩进项,家家户户都要用到。工料钱什么的,俺们岂能张口……”王大林拜谢道。
不劳而获,必须杜绝。
张涯微微一笑,没有拒绝这种专利使用方式。
木匠们前脚刚走,胡大根跑来问道:“小郎君!你所说的氧化锡很少了,那个氧化铅也沉了很多,接下来要如何做?”
“鼓风停止,开始升铅。”
“啊!升铅?这个咋升?小郎君,没法捞啊!”
“呵呵!等一会儿就能捞了。根叔!我不是让你们准备河沙了吗,先取二斤来,慢慢加入熔液,小心些别弄伤了……”
河沙主要成分为二氧化硅,高温下和氧化铅反应,生成熔点较高的硅酸铅,密度还小于铜液,就能浮出液面。
没有监测设备,没有温控设施,也无须考虑电力、添加剂的消耗,核算大大小小的成本,一切简单粗暴。
氧化铅需要全部反应,生成硅酸铅上浮,那就多次加入河沙、搅拌,还不是最佳的反应温度,那就多烧炼一段时间,直到铜液底部没有沉淀。
见到这一系列的神奇变化,不管是胡家父子,还是三位学徒,全都惊异万分,看向张涯的眼神,变得更加敬重,还带着些恐惧。
对此,张涯早就见怪不怪了。
他扭头淡然道:“兴哥儿!别愣着啊,去拿模子来……根叔,你来浇铸。一定要小心谨慎,踩着土埂子。”
在任何时代,安全生产都是大事。一千多度的铜液,若是溅到人身上,瞬间造成严重损伤,甚至夺人性命!