第49章 水泥制造、钢铁冶炼和火药改良

    按照《军地两用人才之友》之中的记载，就算是降落到一块白地上，只要时间和原材料来源能解决，任何一个县都能建成纺织、水泥、炼铁、轧钢、被服、食品、火力发电、线缆、仪表、净水等小厂，完全能确保这个县的自给自足。

    因此，张寒凌如获至宝般，从上面摘抄下来水泥厂和炼铁厂的资料。

    同时，考虑重型机械的缺少，所有厂的生产方式都采用土法手工的方式，当然，水力畜力的使用也是必不可少的。

    其中土法制造水泥主要是把石灰石、粘土磨成粉末，再把煅烧的成熟料和炼铁后剩的矿渣同磨，就制造出水泥了。

    而不同标号的水泥，其原料的配比是有很大区别的，不过书中都直接就有记载，张寒凌毫不客气的直接搬来用，节省了实际实验摸索的时间。

    很显然，这种制造水泥的方法需要炼铁后剩余的矿渣作为原料的一部分，因此，土法炼钢与土法制造水泥完全能形成联动机制。

    而土法炼钢更确切地讲应该是土法炼铁，但是从现代生产工艺上来看，土法炼铁的方法几乎没有。

    因为从本质上讲，炼铁是对铁矿石的提纯，是去除混合物的一个过程。

    仅仅是使用所谓的坩埚法去生产铁，这已经不能叫土法炼铁了，可能叫做炼铁试验更好一些。

    既然是土法炼铁，必然是要成规模能生产较大量的铁才能叫土法炼铁，只有在这种条件下，才有可能形成初步的钢铁工业。

    那么最好的办法还是参考书中的介绍，对现在大明时代炼铁工艺进行改进，特别是将小高炉的建设办法引入，再引入转炉的工艺。

    如此下来，就能大大提高炼铁的效率和出钢的产量。

    经过近千年炼制铁器的摸索，基础炼铁的原理基本已经完善了，顶多就是需要考虑加入几道去除铁矿石中存在的硫、磷等杂质的工序。

    其次就是转炉除碳的步骤，这是由铁变钢最重要的步骤。

    在这一道工序上，明代时期的工匠还处于摸索阶段，基本就只知道通过不断的锻打，才可能形成质地相对较好的钢材。

    但是对于现代人来讲，控制铁水中碳元素含量的百分比的办法也是现成的，从低碳钢到高碳钢的比例控制和时间控制都有明确的数据。

    因此，张寒凌讲这些内容记下来以后，认为这水泥和钢铁工业的建立应该会比较快，至于更高阶段的合金钢之类的内容，暂且先放下，明初时期没有元素周期表概念的情况下，合金钢的出现只能是偶然情况。

    解决掉水泥和钢铁炼制的问题，张寒凌转向了最重要的火药改良这一块。

    他深知，火药作为冷兵器时代向热兵器时代过渡的重要推动力，其性能的优劣直接关系到军事力量的强弱，甚至能左右一个国家的命运。

    明代的火药虽然已经有了一定的基础，但无论是威力、稳定性还是安全性，都还有极大的提升空间。

    《军地两用人才之友》里面也不是没有记载火药制造的方法，甚至于连雷汞制造和子弹复装的详细方法都有。

    但是张寒凌得仔细分析内容，看看里面哪些才是在现阶段生产力条件下能搞出来的。

    不说雷汞没有三酸两碱工业为基础，基本不要想，就说子弹复装这个内容，想啥呢，子弹复装最好是铜质子弹，华夏缺铜，搞不得。

    更何况一颗子弹的制造工艺和所需要的工业基础，是很多人想象不到的。

    就算是在现代，世界上能独立制造子弹的国家不会超过30个，算上子弹放大版的炮弹的话，全球能独立生产的国家不超过13个。

    所以大明这个时期，还是好好使用黑火药加定装弹吧。

    黑火药的改良方向是碳硫硝的配比精细化，以及火药颗粒化等方面。

    不过考虑到后续如果需要制造后装枪，雷汞不好弄，苦味酸之类的黄色炸药，完全是可以搞的嘛，这也是改良大炮的方向，直接把实心弹换成开花弹，还大大增加了爆炸威力。

    这样生产出来的火药和炮弹，其威力大大增加的情况下，基本上都可以做到淘汰绝大多数的城墙了。

    首先是黑火药的最佳配比，其实古人已经在这个领域摸索的差不多了，只是精确度还不够。

    他首先着手改进的是火药的配方。黑火药爆炸威力最大的配比为75的硝，15的碳和10的硫磺。

    而且还可以尝试添加一些其他助燃剂和稳定剂，更进一步去研发威力更大、燃烧更稳定的火药。

    根据现代出土的元末明初的火铳种残留火药的分析情况来看，当时火药配比为60的硝，20的碳和20的硫磺，显然在威力上比最佳配比要低不少。

    初步估计改良比例后的火药，爆炸威力能够增加30左右。

    其次，为了进一步增加爆炸威力，还可以使用黑火药颗粒化技术。

    黑火药经过颗粒化之后，和粉末状黑火药相比流动性更好，装填容易。

    同时还具有适当和确定的装填密度，这样既不会因为压装过实产生平行层燃烧，造成喷发，又不会因装填过松而产生威力小或哑弹。

    引爆时火焰从火药颗粒间的空隙穿过，可以将全部火药同时点燃，爆炸威力因此增大，所以颗粒火药的出现是火药发展的一大进步。

    张寒凌仔细研究了一番之后，发现想要做到现代社会那种水平的颗粒化，难度很大。

    除了没有颗粒机以外，很难做到火药混合物的均匀分布。

    这样就只能通过以鸡蛋清或者直接用水来作为粘合剂，用土办法来制造颗粒火药。

    这样制造出来的火药还是有诸多问题，但是用在这个时代，已经是降维打击了。

    接下来，张寒凌开始着手解决火药生产过程中的安全问题。

    他引入了现代的安全生产理念，制定了一套严格的操作规程和安全标准。

    从原料的采购、储存到火药的混合、研磨、压制等每一个环节，都进行了细致入微的安全把控。

    这不仅大大降低了火药生产过程中发生意外的风险，也能极大地提高生产效率。