当前线的战报牵动着京城每一根神经,当朝堂的暗流在捷报的刺激下涌动得愈诡谲时,位于西苑深处、被高墙环绕的格物院工坊区,却仿佛自成一方天地,沉浸在一片与厮杀呐喊截然不同的、属于火焰、矿石与执着追求的喧嚣之中。
这里的胜负,不取决于刀剑的锋芒,而在于对物质本质的洞察与驾驭。
宋应星几乎将全部的精力都投入到了那座尚在襁褓中的“皇家西山钢铁厂”
的前置技术上。
西山蒸汽机那日渐规律的轰鸣,如同一声紧似一声的催促,让他深知,为那座即将崛起的钢铁巨兽提供合格“食粮”
的任务,已迫在眉睫。
而“食粮”
的关键,在燃料——必须将西山丰富的原煤,转化为适合高炉冶炼的、纯净而高效的焦炭。
之前的试验焦窑虽然成功炼制出了焦炭,证明了原理的可行性,但其质量不稳、成品率低的问题始终如同跗骨之蛆,困扰着宋应星和李福。
小规模试验的成功,并不意味着能够稳定、大批量地生产出合格的工业“粮食”
。
“问题究竟出在哪里?”
宋应星眉头紧锁,反复翻阅着厚厚一叠试验记录。
上面密密麻麻地记载着每一次开窑的数据:煤种、窑温、干馏时间、鼓风量、成焦率、焦炭的色泽、硬度、孔隙率、乃至燃烧后的灰分……数据庞杂,看似无序。
李福指着记录上几组数据,黝黑的脸上带着疲惫与困惑:“宋先生,您看,同样是西山甲号煤,上次窑温高了五十度(此时尚无精确摄氏度概念,用相对温度描述),烧出的焦炭虽然更硬,但孔隙反而少了,燃烧时似乎没那么‘旺’;上次鼓风量加大了两成,焦炭产量是上去了,可碎末也多了不少,强度似乎有所下降……这其中的平衡,实在难以把握。”
宋应星没有立即回答,他起身走到工坊一角,那里摆放着数十块从不同批次试验中取出的焦炭样品,每一块都贴着标签,注明其“出身”
。
他拿起两块对比鲜明的焦炭,一块银灰坚硬,敲击有金属声;另一块则颜色晦暗,结构酥松。
“格物之要,在于由表及里,探寻其‘理’。”
宋应星的声音平静而专注,仿佛外界的一切纷扰都已远离,“温度、时间、鼓风……这些皆是‘表’。
其‘里’,在于煤在密闭窑中,受热分解之过程。
挥分何时析出?析出多少?何种温度下,煤体方能结焦而不化为灰烬?孔隙之多寡、大小,又与何种因素相关?”
他命人取来一套改进后的、带有更多观察孔和测温点的中型试验焦窑模型。
“我们不能只知其然,不知其所以然。
李匠头,我们需再做一组对照试验。
此次,不追求产量,只求明晰过程!”
在他的亲自设计下,一组极其繁琐,却目标明确的试验开始了。
他们选取了同一批西山甲号煤,分成数份,分别置于结构相同的小型试验窑中。
然后,精确控制每一座窑的升温曲线——有的缓慢升高,有的快达到高温并维持,有的则在特定温度段长时间保温。
同时,记录下不同温度点时,从观察孔逸出的气体颜色、气味(虽然无法精确分析成分,但经验丰富的工匠能分辨差异),并定时抽取少量半成品进行观察。
这是一项极其考验耐心和细致的工作。
宋应星和李福带着几个最得力的助手,几乎是寸步不离地守在窑旁,日夜轮值,记录着每一个细微的变化。
“看!
三百二十度(约值)左右,有大量黄烟冒出,气味刺鼻,此时煤体开始软化……”
李福指着观察孔,低声道。<
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