一零九章:造炮

　　所謂反射爐，就是將燃燒室和熔煉室分隔開來，利用爐子帶弧度的穹頂結構將燃燒室中高溫的火焰和制熱空氣導入熔煉室內，實現加工料和燃料的分離，避免燃料對加工料的污染。

　　早期人們因為對鐵的精煉需求，而發明了這種爐子。

　　反射爐這種穿越必備的東西，網絡寫手的資料中自然不會沒有。

　　陳憲將反射爐的熔煉室設計成了一個傾斜的槽狀，銅錢被放入斜槽的上端，受到反射火焰加熱后，銅錢中的錫、鉛會先溶解，并順著斜槽流淌到斜槽下方的出口處。

　　經過長時間的控煅燒后，銅錢中的錫、鉛大部分分離后，剩下的銅會被進一步的精煉。

　　銅的火法精煉，是利用銅中大部分雜質對氧的親和力大于銅，并且生成的氧化物不溶于銅的原理。

　　比較原始的銅精煉法，就是用反射爐將銅料溶解，鼓入空氣讓銅料和其中的雜質氧化，銅氧化后形成的氧化銅會溶解在銅液中，而雜質形成的氧化物則不溶于銅液，形成了爐渣。

　　清除爐渣后，在銅液中倒入重油，或者插入青木，對氧化銅進行還原，還原過程中，為了防止銅再次被氧化，還要在銅液表面鋪上一層碳，來阻止氧化反應。

　　陳憲修建了更大的反射爐，安裝了更多，更大的風箱，順利的將銅溶解成了液態。

　　等到銅溶解后，又從側面直接對熔煉室鼓入加熱過的空氣，加強銅液的氧化反應，同時從熔煉室側面專門留出的操作門中，伸入熟鐵絲編織的罩濾，不住的將漂浮在銅液表面的氧化物爐渣撈出。

　　經過一段時間的精煉后，等到銅液表面不在出渣的時候，停住爐子中的火頭，打開操作門，往銅液表面撒入碳粉，將通液表面覆蓋。

　　按理來說，重油是更好的還原劑，但陳憲哪里來的重油，他便讓人將青木插入銅溶液中，充當還原劑。

　　事實證明，個方法還算靠的，精煉出的紅銅非常漂亮。

　　熔煉銅幣得到的錫鉛合金，陳憲按照資料中記載的結晶法嘗試將其分離。

　　所謂結晶法，就是指，錫鉛合金的溶液在溫度降低的過程中，會先結晶析出錫，利用這個原理，就能將鉛錫溶液反復加熱冷卻，撈取純度更高的錫晶體。

　　這個方法相當的費時費力，需要反反復復的多次結晶，才能得到高純度的錫，不過好在錫和鉛的熔點不高，加工相對容易，陳憲對錫的用量也不大。

　　資料中還記載了如何檢驗錫中還有沒有大量鉛的辦法。

　　錫容易和強堿反應，生成錫酸，而鉛不會和強堿反應，陳憲手里剛好有氫氧化鉀這種強堿。

　　利用這個化學原理，陳憲取少量的提純過的錫，和強堿混合，觀察最后是否剩下鉛。

　　通過對比，陳憲就能分辨出提純是否有效，根據這個實驗結果，他就能判斷出撈取錫結晶的時機，從而給未來的量產制定詳細的工藝指導。

　　在除去鉛的過程中，錫鉛合金要先在反射爐中進行熔煉，陳憲乘著這個機會，讓人用細鐵絲編制的濾網將溶液中的灰渣和硬塊撈取。

　　這些灰渣和硬塊就是鐵和砷之類的雜質，這是利用錫鉛遠比鐵等雜質熔點低的多的特性來去除這兩種雜質，這種方法在現代工業中叫做熔析法。

　　經過這兩步精煉，錫的純度已經足夠高了，陳憲開始按照炮銅的比例將銅錫兩種金屬熔煉成青銅合金。

　　因為沒有鋅，陳憲就先按照銅9錫1的比例來熔煉。

　　鑄造炮的時候，陳憲并沒有采取翻砂法，而是直接嘗試鐵模鑄造。

　　鐵模的好處是可以反復使用，效率更高，不用怕砂模中的水分高熱之下迅速蒸發，而在炮體中造成氣孔。

　　不過，使用鐵模鑄造，會讓鑄造體的溫度降低更快，內部應力更大，更容易出現殘次品。

　　不過，前面說過，青銅因為韌性和延展性都很好，本身就能很好的吸收應力，所以這種缺點對鑄銅影響不大，但如果用這種方法鑄造鐵炮，那就會造成鑄造的次品率更高，造出的鐵炮質量更差。

　　在安裝模具時，陳憲采取了豎直的姿態，并且讓大炮的尾端朝下，層層澆筑，這樣鑄造出來的大炮即使有氣孔，也會因為浮力，比較容易出現在炮口一端，從而更好的保證了更重要大炮后端的質量。

　　實驗表明，鐵模雖說對銅炮影響不大，但并不代表沒有影響，通過鐵模和砂模兩種方法鑄造出的銅炮進行對比，陳憲發現，鐵模鑄出的銅炮變形更加明顯。

　　為了消除影響，陳憲采取了預熱法，他將鐵模安裝在一個鐵箱子里，在鑄造前往鐵箱里灌滿加熱過的滾燙的沙子，等到沙子將鐵模預熱后，在向模具里灌入青銅液。

　　經過預熱后，鑄造出的銅炮變形明顯小了很多。

　　陳憲以一磅的小炮作為測試素材，反復進行試驗，最終他測試出，在沒有鋅的情況下，采取銅89%，錫11%的比例的合金最適宜。

　　為了提升大炮的質量，陳憲將給火槍鉆孔的鉆床進行放大，制造出了專門給大炮鏜孔的鏜床。

　　這臺鏜床的外形和給火槍槍管鉆孔的鉆機差不多，運行原理也基本相似，唯一不同的是，帶動這臺鏜床的不在是人力，而是水輪機。

　　經過鏜孔后，銅炮的內壁更加光滑，尺寸精度更高，炮管內的尺寸精度高，炮彈的配合精度就能相應提高，炮彈和炮管縫隙中的游隙越小，炮彈的精度和威力也就越大。

　　除了精度威力，對于火炮來說，最重要的恐怕就要屬炮車了，沒有炮車，笨重的大炮就只能作為守城工具，有了能拉著大炮到處跑的靈活炮車，大炮才能成為戰場上的王者。

　　陳憲自然不會忘記炮車的設計制造，從下定決心要制造大炮的那一刻起，陳憲就已經開始考慮炮車的設計方案。

　　陳憲要思考的并不是發明一個新的炮車，而是如何將網絡寫手資料中那臺拿破侖炮的照片中的炮車給復原出來。

　　陳憲此時的工業積累自然是不能和拿破侖時代相比，所以他也造不出那種精致的輕便炮車。

　　陳憲柑橘現有的條件和工藝水平，炮車車體的主干采用木結構，一些易損的結構件采取鐵件，有鑄有鍛，車輪輪轂采用木結構外包鐵板，輻條采用鍛造的鐵條…

　　陳憲本來想采用更先進的絲杠來調整大炮仰角，但經過嘗試后他發現，自己雖然能制造絲杠，但限于刀具的強度，生產的絲杠強度不夠，絲杠強度不夠，在大炮發射的強大反作用力之下，強度不夠的絲杠一炮下來就不能用了。

　　陳憲只能回頭再考慮用楔子來調整射角。

　　就在陳憲一心一意的造炮試車的時候，一場危機正向他逼來！