第131章 炉型与内部构型的优化(1/2)

兵仗局之行,让朱雄英彻底摸清了大明洪武十九年时雄厚的工业底子。他将全部精力投入到如何“优化”这已有的、且已然相当先进的体系之上。

接下来的日子,朱雄英几乎泡在了兵仗局的档案库和工匠作坊之间。他不仅反复研读那些关于高炉建造、维护和操作的卷宗记录,更虚心地请来几位须发皆白、经验最丰富的老炉头,详细询问实际操作中遇到的难题和积累的窍门。

“老丈,依您看,这坚炉炼铁时,最让人头疼的是何事?”朱雄英态度谦和,毫无皇太孙的架子。

一位姓张的老炉头见殿下真心求教,便也放开胆子,操着浓重的口音道:“回殿下,这炉子……有时候‘脾气’大得很!炉料下去,有时顺顺当当,火旺铁流;有时却会‘坐料’、‘悬料’,炉子憋得咕咕响,火候不均,出的铁水成色就差,甚至一炉废铁也是有的。全凭老汉们几十年积累的‘手感’,看火色,听风声,及时调整,但终究难保次次顺遂。”

另一位老匠人也补充道:“是啊殿下,还有那煤气,呼呼地往上冒,热力散失不少,看着都心疼。若能多留些热气在炉子里,想必能省下不少炭火。”

朱雄英仔细听着,结合自己前世零星了解的现代高炉原理,心中渐渐有了清晰的图像。

「问题根源,恐怕就在于这炉子内部的‘形状’!明代高炉多为直筒形或简单的曲线,炉料从上往下落,煤气从下往上升,两者之间的接触和分布,全凭自然下落,缺乏有效的引导和优化。所以才会出现下料不均、煤气利用不充分、炉况不稳定的问题。」

他意识到,自己无法在材料、动力上做出跨越时代的改进,但在几何形状上做文章,却是完全可行且立竿见影的。这正是一个文科生思维的优势所在——从系统和结构的角度思考问题。

数日的深思熟虑后,朱雄英召集了兵仗局的官员和主要的工匠首领。他没有直接抛出复杂的图纸,而是命人取来泥土和耐火泥,在工坊的空地上,亲手一边捏制模型,一边讲解。

“诸位请看,”朱雄英指着地上一个他按照记忆和理解捏出的粗糙模型,“现今的坚炉,内部多是直筒状,或略有弧度。本王思索良久,觉得或可尝试将其内部构型,细分为几个段落,使其各司其职,或许能让炉火更顺,吃料更匀。”

他指着泥模的不同部位,缓缓道出自己的构想:

“这最上方的进料口,可略微向内收口,做成一个‘喇叭颈’状。如此,可减少炙热煤气的逸出,让热量更集中在炉内;同时,也能让加入的炉料更均匀地分布开来,避免堆叠不均。”

“炉喉之下,炉身的主体部分,可设计成上小下大的锥形。如此一来,炉料在下落过程中,会自然地向四周摊开,改善炉内的透气性,让煤气能更顺畅地穿过料层,充分反应。”

“炉身向下,需一个过渡地带,此处可略微内收,作为炉腰,再向下逐渐外扩,形成炉腹。此段关乎煤气流股的稳定和炉料最终的熔化区域,形状需圆滑过渡,避免急转,以保炉况平稳。”

“最底部储存铁水和熔渣的区域,即炉缸,可考虑适当加深、加厚。如此既能增加单次出铁量,也能更好地隔绝铁水与炉底,保证铁水纯净,同时让熔渣有更充分的空间分离。”

朱雄英总结道:“简而言之,本王设想的是‘三段式’或更精细的‘五段式’炉型。其核心,在于通过内部轮廓的变化,引导炉料和煤气的流动,使之接触更充分,反应更彻底,炉况更稳定。这并非更换材料,也非增大炉体,只是优化其‘内在的廓形’,完全在现有的筑炉技艺之内。”

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