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101.鄂式碎石机

    昌化冶炼厂建在昌江附近,远远望去,只见2个高大的烟囱竖立在冶炼厂中,另有5架水车矗立在昌江边和厂区内,为了有效利用水力,厂内修建了3条引水渠。

    为了让冶炼厂尽快开工,姜明先修了一条连接矿区和冶炼厂的大马路,材料用的是三合土。由于烧石灰的工艺简单,革命军的生石灰产量巨大,而泥土和沙子随处都是。因此动用上千劳力,十来天就修好了一条三合土马路。水泥大道则会在三合土的路基上慢慢修筑,反正不会影响矿石的运输。

    “工人们准备的怎么样了?这几天可以开始炼铅、炼锌吗?”革命军现在正与时间赛跑,迫切需要这两种金属,姜明希望工厂马上运转,因此向蒋七问道。

    蒋七拍拍胸脯,道“督军放心,冶炼厂随时可以开工。”

    姜明恍然大悟,这又不是后世的工厂,需要设备调试和故障排查,正式投产前,还要试生产一段时间。古代的冶炼厂设备简单,人力、材料和设备到位了,立马就能开工。

    姜明大手一挥,道“择日不如撞日,今天便正式炼铅、炼锌吧!”

    。。。。。。

    古代冶炼金属单质,最常用的办法是火法,顾名思义,就是利用木炭在高温条件下还原金属氧化物,得到单质。另外一种办法是利用置换反应,如坩埚炼铅,便是利用与硫亲和力更强的金属,如铁,与硫化铅在高温下发生置换反应,得到单质铅。湿法炼铜也是如此,利用铁与硫酸铜反应,置换出铜。

    铅锌矿的成分复杂,以方铅矿为主,还有闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿等伴生矿,另外也有少量的金、银等贵金属。因此火法冶炼之前,需要将矿石变成精矿,分成三步。

    第一步分捡。

    由于铅锌矿往往伴生有脉石、闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿,因此首先要对矿石挑捡,将不同种类的矿石分捡出来。姜明已经对工人们培训过,根据矿石的颜色粗选分类,混有多种矿石且无法辨别的矿石,都当作方铅矿处理。

    第二步破碎。

    分捡出来的矿石太大,金属含量太低,方铅矿的含铅量只有3至5,闪锌矿的含锌量为4至6,需要进一步富集,将矿石中没有用的成分(主要是脉石)丢弃掉。因此需要碎石机将矿石破碎,进一步挑选有效成分。

    为了有效破碎矿石,姜明特地发明了鄂式碎石机,这种碎石机结构简单,偏心轴和两个轴承就构成了基本的框架,但是破碎能力非常强,由美国人在19世纪中期发明。姜明本科学机械的时候,看过鄂式碎石机的结构,在工厂实习的时候,又见识了实物,所以不难复制出来。

    鄂式碎石机的核心原理,是利用偏心轴的椭圆旋转曲线,驱动活动鄂板,周期性地挤压矿石,从而达到破碎效果。它的核心部件是偏心轴,其它如固定颚板、活动鄂板、机架等部件都不难铸造。实际上,鄂式碎石机制造很简单,关键是理解它的工作原理,这就是姜明作为穿越者的优势。

    鄂式碎石机由昌江边的大型水车驱动,水车的直径为3米,工厂位于昌江的入海口,水的流速很快,水轮线速度超过每秒10米,角速度为每秒7弧度,除以2pai,可得每少转动频率为112次。虽然没有后世电动机转的那么快,但它的力气更大。

    鄂式碎石机的工作原理是水车通过偏心轴使动颚上下运动,当动颚上升时,肘板与动颚的夹角变大,推动活动颚板向固定颚板靠近,同时矿石被破碎;当动颚下行时,肘板与动颚的夹角变小,活动颚板在拉杆和弹簧的作用下,离开固定颚板,碎石便从下口排出。

    鄂式碎石机优点较多它的结构简单,性能强大;破碎腔深且无死区,提高了进料能力与产量;其破碎比大,产品粒度均匀;排料口的调节范围大,灵活性强。

    “那么大的矿石,如果没有几个大力士,根本砸不碎,可碎石机三两下就把石头挤的粉碎,真是太厉害了!”看到碎石机在水车的驱动下,像怪物一样,不断破碎矿石,蒋七由衷赞道“督军真乃神人也,这么厉害的机器都能制造出来。”

    “行了,不就是碎石机嘛!以后你还会见到更厉害的机器,没必要大惊小怪的。”

    碎石机其实不麻烦,像偏心轴、鄂板、拉杆的铸造都不难,直接用生铁铸造就行,只要坚固就行,难点是弹簧和轴承。

    碎石机中的弹簧是用含碳量015的低碳钢锻造,弹性仍比锰钢弹簧差了一些;碎石机不断冲击矿石,对轴承的抗压要求非常高,姜明暂时还造不出钢铁轴承,纯铜轴承可承受不了碎石机的冲击,姜明只能使用滑动轴际,跟古代车轮类似,定期添加油脂当润滑剂。

    “这种碎石机倒是可以给咱们水泥厂来几台,现在还用人工将石灰石敲碎,换上碎石机的话,倒是可以省去不少人力。”见识了碎石机的破碎效率后,跟在旁的雷老三对姜明请求道。姜明找到铅锌矿后,便派人通知雷老三率领泥瓦工人,到昌化县建工厂。

    姜明笑了笑,道“这碎石机也是刚制造出来,我顺便带到昌化,用来破碎矿石,等回肇新寨,自然给拔几台碎石机给水泥厂。”

    有了磨床、车床、钻床等机床,以及丝锥、群钻等工具后,螺丝、螺母大量生产,机器的制造容易了不少,精密度也更高,姜明没用几天便造出鄂式碎石机。

    “我造出的机床无论材料,还是精密度,已经有了西方19世纪中期的水平,搞出鄂式碎石机还不是顺理成章?”对于造出破碎机,姜明倒没有得意,心道“要说不足,只是动力落后点,仍是水力,西方那时已经用上蒸汽机。”

    雷老三拱手致谢,说道“要是能有将矿石进一步磨碎的机器就好啦!不过,雷某相信督军肯定会有办法。”

    尼玛,这是捧杀啊,姜明心中甚是无语“鄂式碎石机结构简单,美国人19世纪能造出来,自然难不到我。可是球磨机哪是容易造出来的?单是动力装置便需要超大型水车,机械加工和水力条件,两都缺一不可。”

    虽然姜明了解球磨机的工作原理,但是以目前的技术水平,想造出大型的球磨机,根本不可能。

    “大型球磨机,现在无能为力,或许小型球磨机倒时可以先试一试。”想到水力制造的艰难,姜明心道。

    要想大规模的生产水泥,没有球磨机,单靠人力磨碎石灰石,确实有些勉强,无论前路有多艰难,这条路总是要走下去的。

    第三步矿石精选

    利用鄂式破碎机将矿石破碎之后,矿石变成拳头大小,让工人们进一步捡选,扔掉没用的脉石,留下精选矿石,作为火法冶炼的原材料。

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