星路求生-第12部分

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　　　　……这个古怪的装扮的人，自然就是陈征。

　　　　之前攀高远望的时候，陈征就发现了这边的地形地貌比较奇怪，并且还带着些赤红色。不过因为距离关系他就没往这边走。

　　　　终于，经过一上午的赶路，他来到了积雪覆盖下的红色峡谷。

节12　矿脉（）　
在远方看过来，皑皑白雪之下，剃刀般的峡谷之间，一条赤红色的颜色仿若一条熔岩之河。

　　　　巨大的色差和奇异的景色结合在一起，给人一种异样的视觉冲击。

　　　　不过稍微仔细点观察之后就能发现，“熔岩河流”之上的白雪丝毫没有融化的迹象，而“熔岩河”的上方又没有白色的水汽，所以之前来到这里的时候陈征就已经知道所谓的“熔岩河流”是怎么回事。

　　　　在陈征的木简地图上，这条宛如剃刀般的赤红峡谷上所标注的是“疑似铁矿”，准确来说陈征怀疑是这条峡谷中有一条赤铁矿矿脉。

　　　　赤铁矿的主要成分是Fe2O3（三氧化二铁），虽然其他其他含铁的矿脉也有呈现红色的，不过结合这个峡谷地形的话，赤铁矿的可能就很大了，因为赤铁矿矿脉多为沉积而成，这里的地形正适合矿脉形成。

　　　　人类文明的进步，总是伴随着对矿产资源开发利用与发展。甚至人类文明的时代划分都会用“石器时代”、“青铜时代”、“铁器时代”等代称。

　　　　对于陈征来说，在发现怪鱼水晶的用途之前，他对金属材料的需求并不高。伐木、雕刻有光剑，切肉有匕首，就算陈征计划盖的那间木屋，也没有用到任何金属制品的计划。

　　　　有着优质硬木，同时又有着光剑这样的超级加工手段，仅止于求生的话的确不需要任何金属了。

　　　　不过，当陈征得知怪鱼水晶的用途止之后，冶炼金属的就提上了日程。很多想法都要在有着金属的支撑之后才有可能实现。

　　　　所以，陈征来到了这里。

　　　　嘴里嚼着烤鱼片，陈征用力的撑着雪杖，慢慢的滑向了这个赤红色的峡谷。

　　　　随着渐渐接近，陈征对于他之前的判断渐渐怀疑起来。

　　　　这里的颜色过于鲜艳了，如果是赤铁矿的话，颜色应该更加暗沉一些才对。

　　　　带着这样的疑问，陈征加快了速度，当他来到这剃刀般的峡谷入口后，看着墙壁上“生长”着的那些鲜红色的方晶块，不由得有些愣神。

　　　　这根本就不是什么赤铁矿，而是赤铜矿矿脉！

　　　　陈征随手敲下一块赤铜矿结晶，沉甸甸的方晶石微微有些透明，仿若某种不知名的宝石。正片峡谷之中到处都是这样晶莹透的宝物。

　　　　这些方晶柱的主要成分是Cu2O（氧化亚铜），是一种含铜量超过88％的高品位矿藏，在地球上的分布很少，产量较低，相较于常见的绿色氯铜矿，很多人都没见过赤铜矿实物。

　　　　不过此时，一座巨大的赤铜的露天矿脉就这么摆在了陈征面前，这要是放在地球上将会是一笔天文数字的巨大的财富。可现在，对于陈征来说其实这条矿脉还不如一条更廉价的赤铁矿。

　　　　“算了……有总比没有强……”

　　　　陈征稍稍安慰了下自己。

　　　　虽然铜要比铁贵得多，但可惜的是铜的硬度稍低，高硬度铜合金的技术又太高端，至少陈征从未通过这种合金。

　　　　原本陈征打算用土法练出点铁来，用这些铁为原料参杂着怪鱼水晶来试制铁基高温超导材料。

　　　　虽然世界上最早发现的超导材料是铜基，而铜基超导材料的温度更是可以到达133K（零下140摄氏度）的“高温”，比起铁基普遍20K、40K（零下200多摄氏度）才能产生超导现象的温度要高得多。

　　　　不过铜基超导材料最大的问题是……太脆了。大多数的铜基超导材料与其说是金属，不如说是陶瓷。如果做成导线的话，那简直就是一根炸得酥脆的粉条，磕碰震动都会让它断掉。

　　　　而铁基超导材料有着更多的金属性质，更加容易被加工成材，其可承载的上临界磁场、临界电流和铜基超导体相当。

　　　　不过，反正都是很随便的研究，所以无论是铜矿还是铁矿都无所谓了，其对于陈征的区别只在于陈征想要个铁大勺的愿望算是落空了。

　　　　收集了一些铜矿石后，陈征将它们装进用木条和树皮绳索编织的背包中，趁着天还没黑赶紧往回走。

　　　　正所谓远路无轻担。

　　　　最开始往回划的时候陈征还不觉得什么，不过是多了几十公斤矿石罢了。但是越往回走就越觉得背包有些沉，可他有舍不得将好不容易背过来的矿石扔掉，最后只能咬牙坚持着。

　　　　随着体力的消耗，陈征的速度越来越慢，最后终于带着满身臭汗回到了营地，而此时的天已经暗下来了。

　　　　拖着疲惫的身躯做弄了一大碗雪放在火堆上，虽然很想脱下鞋子烤火，可是天气已经冷起来了，现在脱鞋汗没烤干脚就要冻掉了。

　　　　好不容易等到水开了，陈征干脆端着热水抱着烤热的石头一起钻进雪洞中，慢慢的喝完热水，整个身子都暖起来之后这才钻进草堆里沉沉睡去。

　　　　……

　　　　第二天临近中午，陈征抻着懒腰从雪洞中钻了出来。昨天晚上睡着的时候他还以为今天早起一定会浑身酸痛，做了一夜蓝色星空的梦后，今早起来居然有些神清气爽的感觉。

　　　　陈征端着不知道是早饭还是午饭的鱼汤，来到成背包旁边，将那些赤红色的方晶倒出来在桌面上摊开，随便挑了几个颜色均匀晶体透明的赤铜矿收起来，剩下的他就准备炼成赤铜，也就是铜单质。

　　　　与常识不同的是，其实铜单质的颜色是偏红的，而平常所见的黄铜，实际上是铜与锌的合金。

　　　　不过虽然铜矿石有了，但今明两天都看不到赤铜成品的。在没有优质焦炭的情况下，陈征要先烧些木炭出来，还要再砌个土坯炉，最后还要再加上个风箱才能炼出赤铜来。

　　　　木炭比较好解决。

　　　　陈征用一上午的时间在远离海岸的地方挖了个大坑。先扔进去一些柴火将大坑少干，然后接下来就将切好的木条层层堆叠着放进碳化池里，最后上面铺上木柴点燃，等火足够大了之后用土将碳化池埋上。

　　　　当明火被压灭后，碳化池袅袅的冒着青烟。虽然没有了明火，但实际上碳化池中依然在缺氧的环境下燃烧着。要这样闷烧要至少一整天的时间，才能烧制出优质的木炭。

　　　　趁着烧木炭的功夫，陈征还有些别的事情要做。

节13　炼铜（）　
知道了基本的原理之后，金属的冶炼其实并不神秘。

　　　　比如想要冶炼氧化亚铜为主的赤铜矿，那么只需要加上碳去置换掉氧化亚铜中的氧就可以了。当然，在反中用需要很高的温度才能从从稳定的分子结构中置换出氧原子。

　　　　而高温，也就是金属冶炼之中除了碳之外的第二个要素。

　　　　原理上很简单，也没有什么神秘之处，但高温这一点却难倒了从古至今无数的科学家与工程师。即便是在被认为科学发达的地球上，如何达到足够的高温依然是个巨大的难题。

　　　　当然古人的纠结是如何让温度达到金属融化的程度，而现代人所纠结的是如何产生太阳般的高温，如何增加核心温度，如何提高高温所持续的时间，如何让高温变得可控……

　　　　……围绕着温度，由无数世界性的难题困扰着人类，阻碍着人类前进的步伐。

　　　　而困扰着陈征前进步伐的，同样是在现代人看来无比简单，而对身处异星的陈征来说却无比艰难的事情——如何才能用木炭达到一千多度的高温。

　　　　铜单质的熔化温度高达1300多度，铁单质的熔化温度为1500多度。

　　　　相对于单质来说，铜合金的熔化温度就低得多了，比如青铜就只有900至1000度，虽然根据配方的不同，青铜的熔点也不尽相同，但一般来说都低于1000摄氏度。

　　　　如果没记错的话，氧化亚铜的熔化温度应该在1200度左右，远高于一般的青铜。

　　　　普通的煤炭燃烧温度大概在900度左右，优质褐煤在民用锅炉中的燃烧温度也不过是1000度。炼钢厂中无烟煤在鼓风机的帮助下燃烧温度可以达到1700至1900度，而使用焦炭的高炉才能到达2300度的高温。

　　　　可以看得出，即便是在科技发达的现代，普通的民用温度也很难超过1000度，况且这还是在使用煤炭作为燃料的情况下。

　　　　至于木炭的燃烧温度就更低了，只有区区700度，在有着“先进”的泥胚炉膛、鼓风设备（风箱）的情况下，木炭的燃烧温度可以勉强达到1000度。

　　　　中原地区古代很少有使用“石炭（煤）”的纪录，即便是冶炼金属也多使用木炭。

　　　　青铜的冶炼温度很低，在使用木炭的条件下也可以达到1000度使其溶化。而铁就不一样了，即便是开始普遍使用的铸铁（主要为铁、碳、硅），其熔点也要超过1200度。

　　　　别看这区区200多度的温度，这200多度就是区分铁器时代与请同时代那天堑般的鸿沟。人类文明用了数千年的时间才跨越了这区区200度的瓶颈。

　　　　比较一下上述资料就不难发现，为什么古代先经历了“青铜时代”，然后才是“铁器时代”。

　　　　用区区木炭来冶炼熔点1200度的氧化亚铜其中的难度不言而喻。不过对于陈征来说，他与摸石头过河的古代人不同，既然有着前人牙慧，那么他要做的只是弯腰去拾就好了。

　　　　比起简单粗暴的碳化池，接下来陈征要做的事情既是人类文明曾经迈过的重要一步——冶炼高炉。

　　　　准确的说，其实是类似土法炼钢时期的小高炉。当然，由于没有优质无烟煤，用木炭代替的话陈征还需要做一些结构上的调整。

　　　　在这些调整中最重要的部分，可以说是占了整个工程量百分之50以上的，就是鼓风设备以及热回收系统。

　　　　没错，为了用木炭答道更高的温度，陈征需要更加复杂的系统。

　　　　首先要做的，是设计工作。

　　　　摊开一块风干的树皮，陈征用一根细细的木炭条在凹凸不平的纸面上写写画画起来。

　　　　鼓风系统自然就是鼓风机，说白了就是个大号的人力风箱。就其风箱本身来说，难度并不高，不过如何提供动力，如何达到足够大的供风量，这才是最大的难题。

　　　　不过好在陈征需要冶炼的铜矿并不多，即便再背回来几箱子，一个几倍于普通风箱的鼓风系统就能搞定了，至于驱动动力上自然不是费力由人的手臂来回推拉，陈征造了个类似老式火车的传动系统，可以将下踩的力转化为圆周运动。再由简陋的皮带系统带动整个风箱循环往复。

　　　　热回收系统说得高端，其实说来更加简单，无非就是将炙热的废气与风箱鼓进来的新鲜空气混合，再重新送会炉膛中。

　　　　这样的话一方面提高了进风温度，有利于提高炉心温度，另一方面废气中的氧气和燃烧不完全的一氧化碳也可以重新进入炉膛二次反应，大大提升了反应效率。

　　　　不过这个废气回收系统如何设计、气密性如何解决、如何利用风箱的力量将废气和空气充分混合……这些，才是整个工程中最大的设计难点。

　　　　这些困难一一攻克之后陈征就能得到一部分纯度不是很高的铜了。至于如何去除这些铜制品中的杂质……那就是另一个更加庞大的问题了。

　　　　在树皮纸上比比划划了一个多小时，陈征终于满意的停下了笔。想象中的困难在这段时间里被陈征一一解决，当他放下那根纤细的碳条的时候，心中还颇有些自得。

　　　　的确，在工程上用一些小小的改变就实现了困扰他多时的难题，那种感觉的确非常不错。不过很快的，陈征心中的这份得意就变成了苦涩。

　　　　计划了半天之后，他发现有一个最重要的部分他忘记计算了，那就是……天气！

　　　　在如此寒冷的天气下，他要如何打泥胚砖？如何溜缝？

　　　　就算烤化了地面，融出了雪水调出泥浆来，那打成了泥胚砖后要如何风干？没等泥胚子晾干就要被冻裂了！

　　　　同理，就算一切顺利陈征砌出了小高炉，但是密封问题怎么解决！？用和好的稀泥溜缝？没等泥干呢墙都要被冻裂了！！

　　　　“……看来还有很多事情要做啊……”

　　　　陈征无奈的摇了摇头。

　　　　嘴上说和落在纸笔上，比起实际要做的，那可真是简化太多太多了。

　　　　不过嘛，这些困难总会有办法克服的，只是计划要稍微调整一下了。

　　　　在砌小高炉之前，陈征还需要搭建个烘干室。

　　　　“还要在扩大才行……”

　　　　陈征看着冒出袅袅青烟的碳化池喃喃自语。

节14　等待（）　
碧空万里，漆黑的烟柱直达天际。

　　　　冒着浓烟的，是陈征的风干室。它很简陋，甚至连墙壁都没有，有的只是一个个木头架子和木板搭出来的“凉棚”。再加上“风干室”内蒸腾的烟雾，乍看上去还以为是在熏肉呢。

　　　　其实陈征本身的创意就借鉴了做熏肉的烟熏房，只是稍稍做了些改变。

　　　　其实冒烟的不是别的，正是陈征加宽、加长之后的碳化池。在碳化池的两边打上一排排木桩，一根根活梁跨过烟熏池，架在木桩上。

　　　　接下来陈征将两掌宽的木板一根根铺在木梁上，中间留出三指宽的缝隙，接下来再在上边架上另外的横梁，最后在上面铺满干草。

　　　　这样一个四面漏风的烟熏池就完成了。

　　　　看上去简陋又简单，可实际上就是为了这么个简陋的玩易，陈征耗费了整整两天的时间。

　　　　首先是地面温度。

　　　　支撑木板的横梁离地面太近的话，时间长了容易被烤着火，但离得太远的话被冷风一吹，温度就完全提不上来，摆在上面的土坯一个个全都得冻裂。

　　　　另一方面，铺干草的横梁高度也经过了无数次的调整，太高的话温度不够，泥砖下边都烤干了，上边却冻裂了。而太低也不行，会让更多草叶掉在尚有粘性的土坯砖上，降低成品土胚砖的气密性。

　　　　不过终究这个工程还是完成了，虽然比想象中更晚了些，可之前的设想倒是全部完成了。

　　　　首先利用碳化池制造作为燃料的木炭，然后利用碳化池的余热慢慢的烘干土坯砖，当碳化池里面的木条全部碳化的时候，上方密密麻麻摆着的土坯转也就都烤干了。

　　　　为了让双方同步，陈征少不了不断的调整木架的高度，而这个就是陈征用了整整两天时间的根本原因。

　　　　不过工艺这种东西就是如此，在探索出来之前非常消耗时间、精力和材料，但当它被探索出来之后，接下来的生产只要严格按照工艺流程去做就好了，既省心又省力。

　　　　这种可以将效率提升到极致的工艺，一般被称之为“标准化”，是工业化必不可少的条件之一。

　　　　碳化池大概30多个小时能出三四吨的木炭，土坯砖能出近千块。再算上打胚、收架、清理的时间，正好两天一窑碳、砖。

　　　　陈征大概算了一下用量，自觉的将理想中4米多高的高炉降低到不到3米，直径更是从三米多直降到不到两米。体积降低后，除了铜产量急剧降低之外，时间和材料的消耗也同样大大降低了。

　　　　砌高炉就没什么好说的了，无非就是清理出一块干爽平整的土地，用一块块土坯砖网上垒就是了。

　　　　不过考虑到天气问题，普通的堆砌方式在这里并不适用，因为作为填缝材料的泥浆无法自然风干的问题。