第十八章 鋼鐵聯(lián)合工業(yè)區(qū)(上)
南境墻完工后,,俞新馬不停蹄指示建設(shè)部工程隊(duì)前往太啟城西北十公里處,,這里是煤礦,、鐵礦的中間點(diǎn),還有石灰石和耐火礦資源,,地勢廣闊而平坦,同時(shí)也是天堂盆地唯一河流天堂河的流經(jīng)地,,所以被俞新選定在這里建設(shè)一座小型鋼鐵聯(lián)合工業(yè)區(qū)的地址,。
在原料基地附近建立一座聯(lián)合工業(yè)區(qū),可以將選煤,、碎礦,、選礦、焦化,、煉鐵,、煉鋼和軋鋼等一系列生產(chǎn)過程連接起來,不僅使生產(chǎn)操作成為流水作業(yè),,減少半成品的擱置,,同時(shí)還可以利用共同的動(dòng)力系統(tǒng),發(fā)揮共同的輔助車間以及公用設(shè)施的效能,。
前期,,經(jīng)過了大量開采,廠房建設(shè)工地不遠(yuǎn)處已經(jīng)堆滿了大量煤礦石和鐵礦石,,只要廠房建設(shè)完畢,,俞新可以預(yù)想到,源源不斷的各類鋼鐵會(huì)從這里生產(chǎn)出來,,太啟帝國的工業(yè)也會(huì)在這里誕生和騰飛,。
鋼鐵工業(yè)區(qū)建設(shè)之前,俞新專門召集了首相和工業(yè)部,、礦業(yè)部,、建設(shè)部和交通部等多個(gè)部門在辦公室進(jìn)行討論。
各部門的官員們起初并不適應(yīng)皇子這種“辯論”的會(huì)議方式,,不過沒有人敢提出不同意見,。
直到多次會(huì)議后,在俞新的再三要求下,,工業(yè)部長首先參與了討論過程,,提出了疑問和一些看法。
在得到了皇子的大力表揚(yáng)后,,其余部門才興致勃勃的參與了進(jìn)來,,討論會(huì)場面一度變得火熱且激烈,讓一旁的首相方鴻儒等人看得心驚肉跳,。
不過,,激烈討論的效果非常好,對于籌備建設(shè)的鋼鐵聯(lián)合生產(chǎn)工業(yè)區(qū)的建設(shè)問題最終集中到了以下幾個(gè)問題上:煉鐵,、煉鋼,、軋鋼和相關(guān)輔助車間的建設(shè)規(guī)模,;各個(gè)生產(chǎn)廠的生產(chǎn)設(shè)備如何選擇;生產(chǎn)廠之間的位置如何安排,;各廠房車間內(nèi)部怎樣布置,;公用設(shè)施怎樣合理布置;廠外協(xié)作關(guān)系如何進(jìn)行,;工人的生活區(qū)以及相關(guān)保障,;防守部隊(duì)的規(guī)模等。
帶著這些問題,,俞新和一眾官員前往實(shí)地進(jìn)行多次查看,,根據(jù)實(shí)際條件制定最終的規(guī)劃方案。
廠內(nèi)運(yùn)輸和廠外運(yùn)輸同樣是俞新一直考慮的問題,,因?yàn)檫\(yùn)輸效率可以直接作用于生產(chǎn)效率,。
如今他規(guī)劃的小型聯(lián)合生產(chǎn)工業(yè)區(qū)雖然沒有原時(shí)空中那些規(guī)模龐大的工業(yè)區(qū)復(fù)雜,但生產(chǎn)開動(dòng)后,,原料和成品的運(yùn)輸量一樣是相當(dāng)巨大的,。
因此,經(jīng)過反復(fù)論證,,實(shí)地規(guī)劃,,俞新對各廠房位置進(jìn)行了合理布置,廠房之間使用了平行串聯(lián)式的布局,,這種布局主要是使得選煤廠,、煉焦廠,、煉鐵廠,、煉鋼廠、軋鋼廠形成平行布置,,而煉鋼與軋鋼廠形成串聯(lián)布置,。目的是運(yùn)輸過程暢通,廠內(nèi)和廠外不致發(fā)生阻塞現(xiàn)象,。
廠房的建設(shè),,俞新決定首先從最簡單的選煤廠開始,至于為什么要建設(shè)選煤廠,,原始空中工科出身的俞新很清楚選煤對于煉鋼的重要意義,,可以說沒有選煤這道工序,煉焦和煉鋼生產(chǎn)根本無法正常開展的,。
煤礦石中通常含有兩類成分,,一類是有用成分,另一類則是雜質(zhì),。雜質(zhì)通常包括水分,、灰分,、硫和磷。
太啟城西北方向的這座露天小煤礦雖然優(yōu)勢是露天,,但他仔細(xì)檢查過,,礦石中所含雜質(zhì)很多,如果不經(jīng)選煤工序,,煉焦后根本就沒法用來煉鋼,。
選煤過程并不復(fù)雜,大致有篩分,、破碎,、精選、脫水,、煤泥水處理等流程,,選煤廠的建設(shè)自然也按照這幾大流程進(jìn)行規(guī)劃。
篩分就是按照大小把煤分開來,,因?yàn)楝F(xiàn)有資源有限,,俞新很快設(shè)計(jì)了一種可以全部用木頭制成的人力腳踏搖動(dòng)篩。
這種篩子的篩面用沖孔篩板和鐵絲編織篩網(wǎng)都可以,,在用作脫水篩時(shí),,只要把竹條編成長縫篩面放到鐵絲篩網(wǎng)上,固定起來就行,??梢宰龅揭缓Y兩用。
破碎也是選煤中的重要環(huán)節(jié),,簡而言之就是把大塊煤碎成小塊,,選煤工業(yè)中破碎的目的很重要,首先煉焦對顆粒大小有一定的要求,,另外夾雜著石頭的煤塊要破碎到煤和石塊截然分開,,以便洗煤時(shí)去掉矸石,回收煤,。
俞新也是絞盡腦汁,,但在動(dòng)力設(shè)備缺乏的條件下,只能依靠人力,,利用杠桿原理設(shè)計(jì)了木制打夯機(jī),。
每臺(tái)打夯機(jī)都使用50公斤的石錘,人力把壓桿按下后,,石錘抬起,,再利用自重打下去。
這種碎煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)建造簡單便捷,,但缺點(diǎn)是效率低下,,且耗費(fèi)人力,,因?yàn)槠扑檫^程中,需要注意不斷把破碎好的煤取走,,添加大塊煤,,防止過度破碎。
接下來便是選煤廠的另一個(gè)重要工序,,洗煤環(huán)節(jié)了,。
這也是俞新將選煤廠定在了天堂河邊上的原因之一,因?yàn)樗麤Q定使用槽選法進(jìn)行洗煤,。
槽選法分選過程很類似河流中砂石的沖擊現(xiàn)象,,江河中水流湍急時(shí),大塊,、小塊卵石和泥沙全被沖走,。當(dāng)河床變寬,水流變慢時(shí),,大塊首先沉積,,隨著水流逐漸減慢,小塊沙石和泥土就順序的沉積下來了,。
槽選法就是要把原煤分成矸石和精煤,,同樣也是利用類似的原理進(jìn)行,這樣就需要挖掘洗煤槽,,同時(shí)需要將天堂河引流進(jìn)入洗煤槽,。
當(dāng)經(jīng)過前面幾道工序后,煤便分成了精煤和其余雜質(zhì),,但精煤因?yàn)橄疵汉写罅克?,所以便有了脫水這道工序。
這個(gè)工序俞新還是采用篩選時(shí)經(jīng)過改裝的人力腳踏搖動(dòng)篩,,只是在篩子下加上了漏斗,,這種辦法可以脫出百分之七十五的水量,,脫水過程中篩面的傾斜角一般是五至八度,。
在建設(shè)選煤廠的過程中,很大一部分空間都是留給洗煤這道工序的,,洗煤槽只是占了一小部分,,而更大的則被洗水處理和泥煤回收的沉淀池。
煤泥沉淀池池被俞新設(shè)計(jì)成了一座長方形,,煤泥水從池子一端進(jìn)入,,經(jīng)過一段距離,煤泥沉淀至池底,,而水則從另一端排出,,重新進(jìn)入到洗煤過程中,。沉淀池子越長,沉淀的煤泥就越細(xì)膩,。
選煤廠規(guī)劃敲定并開始建設(shè)施工之后,,俞新立刻投入到了煉焦廠的規(guī)劃上。
焦炭是鋼鐵工業(yè)中不可缺的燃料,,是煤經(jīng)過高溫干餾的產(chǎn)品,。煤在干餾的過程中還會(huì)生成煤氣和氨、苯,、焦油等化學(xué)產(chǎn)品,,產(chǎn)出的煤氣也可以作為氣體燃料被重復(fù)利用,不過在初期工業(yè)水平條件下,,俞新并沒有進(jìn)行這些后續(xù)化學(xué)副產(chǎn)品的利用回收,,而是留了充足的空地,待生產(chǎn)設(shè)備水平滿足條件再進(jìn)行重復(fù)利用,。
煉焦廠的主要設(shè)施是煉焦?fàn)t,,俞新設(shè)計(jì)的煉焦?fàn)t由碳化室、燃燒室,、蓄熱室,、煙道和煙囪等主要部分構(gòu)成。
燃燒室是煤氣燃燒流動(dòng)的通道,,俞新設(shè)計(jì)出很多條火道在其中,。
蓄熱室的作用是利用廢棄的熱量預(yù)熱煤氣和燃燒需要的空氣,他被設(shè)計(jì)在碳化室底部,。
為了達(dá)到蓄熱室的要求,,俞新專門指導(dǎo)燒制了格子耐火磚,用來建設(shè)蓄熱室用,。
碳化室則夾在兩個(gè)燃燒室中間,,由兩個(gè)燃燒室的墻壁和爐門構(gòu)成,俞新還在碳化室頂部設(shè)計(jì)了裝煤孔和上升管,。
按照俞新的設(shè)計(jì)構(gòu)想,,經(jīng)過選煤廠處理后符合煉焦標(biāo)準(zhǔn)的煤經(jīng)裝煤孔加入碳化室,在加煤操作的后期,,同時(shí)開始平煤,,將碳化室內(nèi)的煤壓實(shí)。
這時(shí),,煤被兩側(cè)的燃燒室墻傳來的熱量間接加熱,,在隔絕空氣的情況下進(jìn)行干餾。
當(dāng)焦炭中心溫度達(dá)到800至850度時(shí),,先將碳化室的上升管與集氣管的通路關(guān)閉,,然后打開爐門,,用鐵制推柄將焦炭推出碳化室。
熄火后的焦炭經(jīng)過冷卻和除去多余水分后,,用震動(dòng)篩把焦炭分成大于40毫米和大于25毫米的冶金焦,,如此便可分別運(yùn)往煉鐵廠和煉鋼廠了。
規(guī)劃好了選煤廠和煉焦廠,,接下來才是整個(gè)鋼鐵聯(lián)合工業(yè)區(qū)的核心,,煉鐵廠和煉鋼廠了。
俞新思考了許久,,最終決定將煉鐵與煉鋼廠和軋鋼廠合并起來,。
因?yàn)閱为?dú)的轉(zhuǎn)爐煉鋼廠都需要先將生鐵融化,變成了鐵水后,,再加入轉(zhuǎn)爐冶煉,。這樣一來,每融化一噸生鐵,,大約需要消耗一百五十公斤焦炭,,損失二十至三十公斤生鐵。
就算不用轉(zhuǎn)爐,,改用反射平爐煉鋼,,也需要消耗大量燃料,都比不上直接將煉鐵廠高爐出來的鐵水直接加入煉鋼爐來的高效,、經(jīng)濟(jì),。
同時(shí)還能大大簡化生產(chǎn)流程,節(jié)約了設(shè)備,、人力,,也降低了成本和資源損耗。
這些是俞新考慮的一個(gè)方面,,另一方面就是三廠合并在一起后,,可以聯(lián)合利用共同需要的原材料,例如焦炭,、鐵礦石和石灰石等,,可以建設(shè)一個(gè)共同的原料存放地,不需要分別單獨(dú)建設(shè)場地,,所以總的儲(chǔ)備量可以減少,。
另外還有一些原料,還可以從廠內(nèi)其它車間取得,,例如,煉鋼需要的廢鋼,,可以直接從軋鋼車間取得,,不需要廠外轉(zhuǎn)運(yùn),。
敲定了建廠的核心思路后,俞新立刻投入了詳細(xì)的規(guī)劃工作中,。