荒沙主宰 第221节
是以,能不知其所以然而成其然。
少许夺朱紫废料经过细沙冲击研磨,化作大小相对均匀的十微米级颗粒。
再借助工具,其密度也被估出。
数据未必很精确,但至少有了细化方案的基础。
时间来到五月二十三。
洪范写完了五支碳笔,不知用了多少纸张,终于完成设计工作。
接下来是验证环节。
以沙世界将沙子细化至能够控制的极限,而后按照不同方案直接塑形出器械。
密度梯度方案是最早被否决的。
倒不是方法不行,而是无法获取合适的密度梯度溶液。
洪范听说过氯化铯梯度溶液,前世常被用来从DNA中分离RNA。
但他不知道的不仅是这玩意该如何制备,还有这种原子序数五十五的元素在大华是否已被发现,即便被发现了又被冠以什么名字……
此外比较出名的是蔗糖梯度溶液。
原材料很轻易就买到了。
前世有所耳闻的制备方法也较为简单——在制备不同密度的蔗糖初始溶液后,分批次添加即可。
然而或许是欠了些技术诀窍,洪范搞出来的东西稳定性极差,无法用在生产。
旋风分离器设计起来最简单,可是实践下来效果也不佳。
气体和固体颗粒在旋风分离器中的运动非常复杂,在任意一点都有切向、径向和轴向速度,并随旋转半径而变化。
流体力学计算模拟极其复杂,没有计算机的帮助完全无法求解;所以洪范只能反复以沙模实操,利用多级叶片控制调节进气速度。
气速过小时,分离效率太低。
气速过高时,一不小心就会产生涡流和返混现象,反而造成污染。
无论怎么修改,最后出来的产品纯度都不够。
一个个方案被证明失败。
直到五月二十六,洪范最后在旋液分离器这儿见到了曙光。
旋液分离器的原理与旋风分离器大致相同,是一个内部刻制螺线的锥型器设备。
料液由上端圆筒部分以切线方向进入,作旋转运动而产生离心力,下行至圆锥部分时会更加剧烈。
如此,固体粒子或密度较大的液体受离心力的作用被抛向器壁,并沿器壁螺旋线向下流出底口。
澄清的液体或液体中携带的较轻固体则上升,由中心溢流而出。
【目前的分离系数达到了八比一,说明我关于单质密度的估计值已经很接近实值了……】
洪范振奋想到,对螺旋线、锥体形状、液体流速再度进行调整。
试验微调本应该是一个旷日持久、极为繁复的过程。
哪怕是一支拥有供应链支持的完整团队,要遍历一次设计、制模、铸造、试验的环节,也要从头开始,花去好几天功夫。
但此时的朝日府内,洪范只需要动一个念头,就能得到沙世界的即时反馈。
获得一个全新的试验机,不过眨眼而已。
荒沙如同星君的第二层肌肤。
洪范感受着分离器内每一条湍流的摩擦、每一处螺线的受力,都如掌上观纹般清晰。
时间从早上走到傍晚。
七八个时辰的苦功,数以百计的尝试……
及至虫鸣如奏、群星如沸,沙制叶轮方才停止转动。
炎流功发出温和的热力,将残液蒸尽,只留下纯净而细密的紫粉。
洪范捏起一撮粉末凑到鼻端,竟闻不到一丝蝉无鸣的木香。
忍住激动,他大步赶回石桌边,用碳笔记下了最后一组数据。
夜风过庭,吹得洪范飘飘欲仙。
“成了,成啦!”
他呢喃着,一屁股坐在地上。
PS:这章写得头大。
作者对材料和工业设计领域毫无了解,关于分离部分是看了几十个网页临时抱佛脚的。
要是大家都不懂也就算了,上一章章说还涌现出了这么多懂的读者,不免亚历山大……
诸般疏漏,懂行的读者看了一笑置之。
下一章估计在十一二点吧。
第210章 沙铸
次日,五月二十七。
暑气熏蒸。
烈火般的日光从天穹洒下,烧炼青瓦。
红旗驮着一袋子夺朱紫废料,不情不愿地走出荫凉的马厩,被主人牵出朝日府。
借洪磐的关系,洪范寻了家西京城内的铁匠铺,借了个小高炉。
天气炎热。
更热的是炭火。
炉房内,两位赤膊学徒全力鼓动风箱,浑身汗出如浆。
在他们羡慕的视线中,一身武服的洪范正对炉口安然站立。
炎流功练到浑然中段,真气可以达到八百度高温。
是故洪范视酷热为无物,明明穿着正装,却一滴汗不流。
片刻后,金红色的铁水烧出。
洪范用碎银谢过几位帮手,清空室内,开始最后的铸造工作。
这一步,反而最为容易。
洪范自门外摄来大股荒沙,汇聚成勺状。
然后他控制沙勺插入铁水,舀起一团金液。
金属铸造说起来就是铁水倒入模具,实际上有很多难点。
譬如表面缺陷、孔洞、裂纹、偏析(结晶时分布不均匀)等等,需要考虑到尺寸效应和凝固、收缩、应力等问题。
换个本土铁匠,哪怕有洪范提供的高精度图纸,也不可能铸成堪用的高精度分离机。
但在沙世界面前,这些都不是问题。
荒沙变形,将铁水包裹,然后逐渐延展。
沙壳之轻薄,可以看到火色透出(沙子熔点比铁高两百度)。
在洪范的控制下,分离器很快塑形完成。
没有空腔,没有凝滞,因为模具是活的。
在沙子的约束引导下,铁水走到哪里,是否贴合表面,洪范一清二楚。
而后,他将铸件有选择地带离铁水炉,以控制降温分段冷却,防止收缩缺陷(铁水密度7.13,铁是7.8)。
不多时后,整个过程结束。
洪范抹了把汗,撤开细沙。
一体成型的完整旋液分离器稳坐在石台上。
不需要焊接,没有一根螺丝或者铆钉,好似这些钢铁生来就长得是这个模样。
洪范上前仔细检查,确认器械内外毫无缺陷,只有部分表面略显粗糙。
接下来是打磨。
细沙组成砂轮,凌空飞旋,打出大捧火花。
半刻钟后,分离器各处表面均处理完毕,光可鉴人。
一切都很顺利。
洪范提来那一袋废料,要进行最后的检验。
自炉房的水缸里取清水,而后以沙为瓮、以炎流真气为火,现场蒸馏。
在纯净水中倒入淡紫斑斓的废料粉末,搅拌成均匀悬浊液。
而后倒入进料口。
洪范转动摇柄,带动叶轮。
水流哗响,却盖不住他的心跳声。
第一次过滤很快完成,分离器下方的灰斗里落了许多湿润木屑。
但这还不够。
以纯净水反复溶解分离三次,最后蒸干留下的夺朱紫粉末质色均匀,比昨日沙模出的货更好。
“呼。”
洪范长出口气,将夺朱紫用干净白绸小心包好。
他又用麻布包覆分离器,至看不出形状,才带出炉房,架到红旗背上。
谢过铁匠铺的东家,一人一马走上街头。