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(shì)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(guò)程連接起來(lái)，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(guò)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(lái)，太啟帝國(guó)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(guò)沒(méi)有人敢提出不同意見(jiàn)。
直到多次會(huì)議后，在俞新的再三要求下，工業(yè)部長(zhǎng)首先參與了討論過(guò)程，提出了疑問(wèn)和一些看法。
在得到了皇子的大力表?yè)P(yáng)后，其余部門才興致勃勃的參與了進(jìn)來(lái)，討論會(huì)場(chǎng)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(guò)，激烈討論的效果非常好，對(duì)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(wèn)題最終集中到了以下幾個(gè)問(wèn)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(wèn)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(wèn)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(méi)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(guò)反復(fù)論證，實(shí)地規(guī)劃，俞新對(duì)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(guò)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(jiǎn)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(duì)于煉鋼的重要意義，可以說(shuō)沒(méi)有選煤這道工序，煉焦和煉鋼生產(chǎn)根本無(wú)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(shì)是露天，但他仔細(xì)檢查過(guò)，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(méi)法用來(lái)煉鋼。
選煤過(guò)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(lái)，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(zhǎng)縫篩面放到鐵絲篩網(wǎng)上，固定起來(lái)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(jiǎn)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(duì)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(jiǎn)單便捷，但缺點(diǎn)是效率低下，且耗費(fèi)人力，因?yàn)槠扑檫^(guò)程中，需要注意不斷把破碎好的煤取走，添加大塊煤，防止過(guò)度破碎。
接下來(lái)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(guò)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(lái)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(guò)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)橄疵汉写罅克郑员阌辛嗣撍@道工序。
這個(gè)工序俞新還是采用篩選時(shí)經(jīng)過(guò)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(guò)程中篩面的傾斜角一般是五至八度。
在建設(shè)選煤廠的過(guò)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(zhǎng)方形，煤泥水從池子一端進(jìn)入，經(jīng)過(guò)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(guò)程中。沉淀池子越長(zhǎng)，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(guò)高溫干餾的產(chǎn)品。煤在干餾的過(guò)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(guò)在初期工業(yè)水平條件下，俞新并沒(méi)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(lái)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(guò)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(lái)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(guò)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(lái)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(lái)。
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(lái)，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(lái)的鐵水直接加入煉鋼爐來(lái)的高效、經(jīng)濟(jì)。
同時(shí)還能大大簡(jiǎn)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(chǎng)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。