关于鲁锦对高炉提出的指标,单炉年产不得低于一万吨这个数字,其实并不算激进,相反还是比较保守的。
后世对高炉大小的划分,一般都用有效容积多少立方来表示,毕竟铁的密度是不变的,再乘以炉膛的有效容积,便可以轻松算出高炉的产量。
在后世对高炉的划分中,100立方以下的被称为小高炉,这类高炉撑死一年才十几万吨的产能,是早就被淘汰的落后产能,鲁锦过来那个时候,这种高炉在中国早就看不见了。
然后100到1000立方的,算是中型高炉,这类高炉普遍年产百万到两百万吨以上,只有容积超过1000的,才算是真正的大高炉,也是各大钢铁公司的主力设备。
比如河北就有单炉有效容积5000立方的怪物高炉,单炉年产2500万吨,四座炉子一年就是一亿吨,要知道后世中国总共才年产10亿吨钢铁啊,那四座炉子就占十分之一了。
相比之下,鲁锦提出的年产万吨的指标,那真的是小到不能再小的炉子了,如果只卡到一万吨年产的话,这种炉子也就20多个立方,直径一米多粗,八九米高。
要知道后世出土的汉朝铁冶遗址,汉朝建造的土高炉都有六米高,鲁锦堆了那么多‘高科技’,要是建的炉子还没汉朝的大,那真是越混越回去了,还扯什么技术进步,什么生产力提升?
所以有效容积设为30到50立方,两三米粗的炉子,10到15米的高度,年产量在一万五千吨到五万吨之间,这个级别的高炉最适合大明现在拿来练手,或许技术上有一定难度,但是不努力攀一攀科技,又怎么能进步呢。
另外你炉子造多大,上游的采矿产业也得跟着升级,否则铁矿供应不上就闹笑话了。
按照年产量五万吨生铁来计算,马鞍山铁矿的品位有高有低,综合平均含铁量在33%左右,也就是说,你想年产五万吨铁,每年就得采出15万吨矿石。
按照一年350天计算,每天至少得采428到500吨,以纯人力挖矿,每个成年劳动力日均开采500斤计算,采一吨就需要四个人,500吨就是两千人,这差不多就是人力采矿的极限了。
如果继续提升高炉产量,就得配套升级采矿设备和工艺,比如先打炮眼,用火药把矿石炸碎,然后用蒸汽挖机来铲,再配合矿用窄轨小火车,这一套组合拳下来,才能满足大高炉的胃口。
矿石运输方面,现在倒是还不算特别迫切,因为目前选的几个铁厂,要么是直接建在铁矿旁边,要么就是靠近河流,水运方便,所以对重载铁路的需求还不是太急。
因此综合上下游产业情况,这个指标制定的还是很合理的。
安排完炉窑小组的工作,鲁锦又重新看向其他学生,再次点名道。
“刘枋。”
“到。”
“叶辰、徐秋柏、苏恒,你们四人成立一个小组,负责研发空气压缩机,其中刘枋比较擅长物理和化学,由他来做组长。
“空气压缩机这个东西,它的原理其实就是一个高压气罐,加上一个充气泵,然后再加个空气过滤装置,并没什么难的。
“这个东西的关键,除了气罐的焊接,剩下就全在那个气泵上面,你们可以从最简单的活塞式气泵开始做,你们当中,只有叶辰参与过初代蒸汽机的研发,对活塞装置比较熟悉,所以由他负责气泵方面。
“徐秋柏和苏恒比较擅长精密机械和加工,所以由你们两人负责气压表和高压气阀等精密装置,刘枋作为组长,负责整体设计。”
“是!”四人顿时异口同声的应道,只不过在答应完之后,组长刘枋又不解的问道。
“陛下,既然这个空气压缩机比较简单,那为何还要用四个人,我觉得同样三个人就够用了。”说完他还看了眼炉窑组的李显忠,分明是有一较高下的意思。
“而且,炉窑小组后续还有许多项目要做,我们这个空气压缩机那么简单,估计会比他们率先完成,等做完这个项目,我们下一步做什么?”
鲁锦自然能看出这人有争强好胜之心,不过只要不是搞破坏,给别人拖后腿,他并不介意学生之间的良性竞争。
于是鲁锦这才说道,“你们小组当然也有其他项目要做,其实你们这两个小组的研究方向,是热力学应用上的两个分支,他们专门研究各种炉窑,研究的是高温物理和高温化学。
“而你们这个小组,也可以叫低温小组,研究方向是低温物理和低温化学,等搞定了空气压缩机之后,下一步就去做制冷机,去建冷藏储存库,以及制冰厂,不过冷库和冰厂最低也不过零下30度左右,这个还只能算常态低温范畴,是自然界本来就有的温度范围。
“等搞定制冰厂之后,再下一步就要向零下200度的超低温进发,研究空气深冷分馏装置,生产干冰、液氧和液氮,分别为二氧化碳爆破采矿,氧气顶吹转炉炼钢,还有人工合成氨这三项技术,打下坚实的基础,明白了吗?”
“明白!”四人顿时齐声答道。
而刘枋听完也显得异常兴奋,他之前只在书上,还有鲁锦讲课的时候,听说过人为控制温度的原理,但却一直没见过实物,而且这种事情就算跟别人说,别人也只当是天方夜谭,或者鬼神手段,有时候就连他自己都怀疑,这些理论真的能变为现实吗?
没想到这种人工低温技术,今后就要自己来实现了,一想到自己也能掌握这些逆变冷热,变夏为冬,比肩鬼神的手段,他就感到兴奋不已!
等安排完这个低温小组之后,鲁锦再次点名道。
“茅新,胡光耀,杜峰,乔振邦。”
“到!”
“你们四人组建一个化工小组,由茅新来当组长,负责大明第一个化工厂的建设,先从生产三酸两碱开始,不过你们只有四个人是肯定不够用的,等这次恩科的学生到位之后,到时候你们也可以从优秀学生中选人加入,今后就主攻化工领域。”
“是!”四人答应之后,组长茅新又蹙眉问道。
“陛下,学生还有个问题。”
“你说。”
“公输秘典中记载的工业化制取酸碱的方法,一共有四种,一种是铅室法制硫酸,一种是公输岚前辈提出的(路布兰)岚氏制碱法,一种是公输索前辈提出的(索尔维)索氏制碱法,还有一种是公输榜前辈提出的(侯徳榜)联合制碱法,这四种方法,我们应该用哪一个?”茅新当即问道。
鲁锦却没有直接回答,而是反问道,“你自己觉得呢?”
“这个.”
见茅新一时间拿不定主意,鲁锦只好提醒道,“铅室法制硫酸,需要用到大量的铅,我们现在有高丽的铅供应,勉强不算太缺,但铅室法的缺点是只能制硫酸,而且效率极为低下,我们更需要的碱,却生产不了。
“铅室法只是化工生产的早期摸索,还不够成熟,后面的岚氏法(路布兰制碱法),是用硫酸和食盐来生产纯碱,但这种法子同样不够成熟,会把盐酸烟雾直接排放到空气中,造成严重污染,甚至局部地区会下酸雨,所以也不在考虑范围之内。
“而最后一种(侯徳榜)联合制碱法,暂时还只是一种设想,它是用氨气通入饱和食盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠,最后煅烧分解为纯碱、二氧化碳和氯化铵的一种方法。
“这种联合制碱法对原料的利用非常高效,又能降低污染物废渣的产生,副产物氯化铵含氮量26%,还能当作氮肥用来肥田,看起来的确都是好处,但是这项技术对我们目前来说,还是太过超前了,别的不说,光是这个反应中需要用到的大量氨气,你去哪找?
“在人工合成氨技术搞定之前,根本就无法实现,所以你只能选索氏制碱法。”
谁知茅新听完却反驳道,“可是索氏制碱法一样要用到氨气啊,而且索氏制碱法前面的步骤几乎和联合制碱法一样,都是用氨气和二氧化碳通入饱和食盐水,然后再沉淀煅烧,重新分解为纯碱、二氧化碳和水,而且最后还有氯化钙废渣无法处理。”
然而鲁锦闻言却立刻皱眉道,“你就只记住氯化钙废料了是吧,那索氏制碱法里面虽然会用到氨气,但氨气却可以从氯化铵中回收,循环利用,用到的氨气基本不会怎么损失,就算有轻微泄露,也可以从煤气洗涤水中重新提炼氨气补充进去,对氨气的消耗非常少。
“另外还有你说的氯化钙废料,没有用的那才叫废料,而我们现在非常需要氯化物,不论是拿来当净水剂还是当漂白粉,漂白羊毛和纸浆,还是拿来制取氯酸钾,制造拉火管,拉发式手榴弹,拉发式火炮,又或者拿来造火柴,都需要用到氯化物,你有多少氯化钙废料,最后都能给你消耗干净,有用的废料,那还叫废料吗?”
茅新闻言顿时就不说话了。
不过这时旁边的低温小组的组长刘枋却默默的举起了手,鲁锦见状再次问道,“你又有什么话说?”
刘枋当即道,“陛下,其实除了高压合成氨之外,还有另一种人工合成氨的方法。”
鲁锦顿时皱了皱眉,反问道,“你说的是氰氨法?”
“对,用碳化钙(电石)通入氮气,高温加热,得到氰氨化钙和碳,再给氰氨化钙加水反应,可以得到氨气和碳酸钙(石灰),虽然产量不如高压法合成氨,但是也能用来生产氨气。”刘枋顿时仰着头道,以展示他在班里优异的化学成绩。
这家伙记忆力倒是不错,背书背的也挺熟,但是.鲁锦顿时骂道,“那你也得先把液氮分离出来啊,没有足够的液氮用来参与生产,你说了又有个屁用!”
刘枋装逼不成反被骂了一顿,顿时低下了头,讷讷不敢再言
鲁锦再次看向茅新,“你还有什么问题吗?”
茅新当即再次问道,“陛下,那硫酸的生产,是用硝石做催化剂,还是用五氧化二钒做催化剂?硝石是朝廷管制物资,如果用硝石的话,这需要朝廷特批,如果用五氧化二钒的话,我们去哪找钒矿?”
鲁锦闻言立刻做出安排,“硝石是不可能的,我们即将开始军改,军队全面火器化,这对火药的需求就更大了,硝石更不能浪费,所以只能用五氧化二钒做催化剂,至于你要的钒矿,安徽池州府就有,可以去那里找。”
茅新点了点头,又道,“学生还有最后一个问题,那这个化工厂要建在哪?”
“建在海门县。”
“海门.?”茅新顿时露出一副迷惑表情,一时间没想起来海门在哪。
“就是长江北岸,长江出海口那个角上,崇明沙洲的旁边。”鲁锦提醒道。
“.为何要建在那?那里那么偏僻。”
鲁锦当即道,“当然是为了防止化学污染啊,索氏制碱法的主要排放物就是氯化物,还好氯气比较亲水,建在海门那个三面环水的地方,即便氯气泄漏,也能被周围的江水和海水吸收。
“而且那里还很偏僻,人口也不多,只要不对人产生威胁,氯气被水吸收掉也不会产生多大污染,很快就会被冲入大海,被海水消化掉,毕竟海水中本来就有大量的氯。
“另外海门县还靠近江淮盐场,生产纯碱需要用到大量食盐,江淮盐场也可以就近提供生产原料。”
茅新这才露出一副恍然大悟的模样,“原来如此,学生明白了。”
“还有其他问题吗?”
“暂时没有了。”
“好,那暂时就先这样。”鲁锦当即点了点头,随即又看向众人.
“这次就先成立这三个小组,你们剩下的人,继续完成各自手上的项目,另外等恩科的学生到了之后,你们也要轮流去给新生上课,早日让他们学成,也好早日让他们参加工作,至于其他项目,等以后机会合适的时候,朕再给你们分配。”
“是!”众人顿时齐声答道。
等这群学生离开之后,没过几天,枢密院总参的夏煜也找了过来,给鲁锦呈上了他拟定的‘云贵战役作战计划’。
鲁锦大致看了一眼,计划整体和原历史上的明初,傅友德和沐英的那次征南战役基本一致,不过这也是没办法的事情,从江西、湖南方向进攻云贵高原,就只有那一条路可走,这是地理条件的限制,鲁锦也玩不出什么来,他总不能派空降兵从贵州上面飞过去.
夏煜制定的计划也很简单,直接从湖南出兵,顺着沅江进攻贵州,这样还方便走水路给大军运粮。
进入贵州腹地后,留下一支部队镇守贵州的各地洞蛮土司,然后主力大军继续向云南挺进。
而打云南也很简单,云南地盘在地图上看起来虽然很大,但只有两个中心需要打,一是元朝的梁王把匝剌瓦尔密,这家伙有十万兵,大本营在昆明。
另外还有盘踞在大理的土皇帝段氏,这厮手里也有五六万兵,大明只要把昆明的梁王,和大理的段氏,以及他们手中的重兵集团歼灭掉,云南剩下的地方就可以直接传檄而定了。
原历史上的大明就是这么打的,还是那句话,地理限制,没有发挥的余地,谁来了都得这么打。
鲁锦看完之后对夏煜问道,“你说要在贵州留一支驻军,看住那里的八大洞蛮,那你觉得调多少兵力为好,用哪支部队?”
夏煜当即道,“现在朝廷的五个方面军中,有四个都不能动弹,唯一一个能够充当战略机动兵团的,就只有齐国公(朱亮祖)的第二方面军了,不过他们这十几万人是肯定要拿来当主力的。
“而贵州这个地方,土司遍地,各个土司之间又不能齐心对付朝廷的天兵,只要十几万大军一到,他们必定臣服,就算是打,一两个土司也难以跟天兵抗衡,再加上那里都是山区,粮产不多,从外地运粮也不方便,因此臣以为,驻军在精不在多,有一支精锐驻守足以。
“臣觉得,可以从四川鄂国公(缪大亨)的第四集团军中,调一个军,也即两个师,27000人的兵力,用来驻守贵州,看守大军粮道,足矣。
“另外四川现在也没什么敌人,属于绝对的大后方,那一个集团军放那闲着也是闲着,他们又离着湖南比较近,可以短时间内到湖南集结,不会影响今年的战事。”
鲁锦闻言点点头,“那就这么办,立刻传令四川,让缪大亨分一个军到长沙集结,福建的第二方面军也向长沙集结,七月之前必须抵达。
“另外给朱亮祖和廖永忠传令,让他二人回京一趟,朕要亲自给他二人下任务,部队往长沙集结的时候,交给冯胜来带就行。”
“是!”夏煜当即领命离去,找冯国用草拟调兵令去了。
而鲁锦则是看着大殿的门口方向,喃喃自语道,“贵州啊,奢香夫人,不对,这个时间段,奢香应该还没出生,真是可惜了.”
(本章完)
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