第26章 会文第一钢铁厂
- 抢救大明从蓝图系统开始
- 一色彩羽Aak
- 2869字
- 2024-11-11 00:10:42
会文卫开始了火速扩张。
盐场的规模在不断扩大,与此同时,上百号工人在砖窑和水泥窑中夜以继日地忙碌着,砖头与水泥堆积如山,却又迅速被运往各处。
周怀图在村中修建了一条宽阔的道路,路的尽头直通向一座极其丑陋的建筑物,红砖水泥砌的墙缝笔直,这座屋子用红砖水泥砌成,墙缝笔直,门窗则开得极大,但那斜斜的水泥屋顶却显得格外突兀,黑漆漆的,毫无美感。
紧挨着这座屋子的,是另一座更丑的建筑了,就像一块巨大的长方形火柴盒,里面又被分成了无数个小格子,每个小格子就是一间屋子,仅有一扇很窄小的窗户和门。
这便是周怀图的炼铁厂及其附属的办公与住宅区。
旁边就是这里的核心建筑了,这是一座形似花瓶的巨大高炉,它肚皮宽大,颈部逐渐收窄,透露出一种原始粗犷的工业美感。
但这高炉的建筑材料可丝毫不原始,周怀图费尽心力,寻觅到了高铝的粘土,此物质氧化铝含量颇丰。
他将其细细研磨,再混入石灰石一同煅烧,便制成了耐火水泥;又直接将其压制成砖,在高达上千度的高温之下,才烧制成了这种坚不可摧的耐火砖。
其实,高炉炼铁在大明早已不是新鲜事物,但大多都是使用粘土筑造,或者用砖砌,周怀图这高炉虽丑,外形也没有什么与众不同的特点,但内衬中使用的是这种现代炼钢炉才用的高级耐火材料。
简单言之,这座高炉并不是这个时代的产物。
而在高炉的旁边,还矗立起一座的炒铁炉——就是亨利.科特在1784年发明的反射式搅炼炉。周怀图对这个就直接照抄了,搅炼炉用得方便就行了。
然后就是鼓风问题。现代高炉都是专用的风机,马力强大,但在明代,还是使用的风箱。风箱就是要么类似手风琴,木板配合折叠的皮革踩踏鼓风;要么就是个木箱,来回推拉来鼓风。
这两种效率都是很低的,皮革用久了会老化,别关键时刻送风不稳定让高炉直接炸炉,但周怀图现在也搞不出鼓风机,其实最好的鼓风机就是蒸汽的,蒸汽鼓风机取代人力畜力风箱,提高火炉温度,以及机械锤锻领域,都是令人惊叹的效果。
所以周怀图只能取巧了,他又弄上了动轮系统,首先用水车提供动力,同时整个整个高炉布置了四台风箱、四个风道。
进气道即将进入高炉的前段,则将它们合并在一起,并在下方设置了一个与进气道隔离的火池。火池内盛满燃煤,使得空气在进入高炉前便能被预热至八百至一千度的高温。
空气预热,这是现代钢铁生产中,提高炼铁效率的关键一步,周怀图印象中,至少在明末以前全世界都没掌握这门技术。
最后就是锻铁了,这个时代生铁都是冷却成锭后再加热,炼成熟铁;周怀图现在使用的技术,是把高炉出来的生铁水直接炒成熟铁,这也是明朝先就在出现的方法,宋应星在《天工开物》中有记载。
其实明朝这时在钢铁生产方面的规模和能力并不差,甚至炼钢技术在当时世界处于遥遥领先的地位。欧洲直至18世纪才发明把生铁水直接炒成熟铁的方法。
而早在朱元璋的时候,朝廷军器监就在南京城旁开高炉炼铁,并有了一定的规模和技术水平。
据《明实录》记载,炼铁的红光映日,昼夜不息,三年间内库间贮铁3743万余斤。
开炉三年就炼铁3743万余斤,这就大约是一万八千多吨,这还是加上开炉冶炼再减去消费后的结果,而嘉靖时期铁产量按记载也约为16万吨的产量。这和同时期欧洲钢铁总产量14万吨到18万吨在同一水平线上。
所以大明王朝到底是被谁给干掉的?
周怀图这时并没有想这个问题,他又修筑了一字儿排开的四台锻炉,这些锻炉的基本构造,就是农村铁匠用于修理锄头、铁锨的锻炉,唯一的区别周怀图上了一台水力锻锤。
锻锤下是厚厚的铁砧,砧下垫着厚实的柞木墩子,再下面是水泥、石子浇铸的基座。多层复合受力结构,能够承受锻锤落下的巨大冲击力。
其中,三个大型锻锤各重两百五十斤,冲程长达三尺,每分钟能落锤五十次;而另外三个小型锻锤则重八十斤,冲程为二尺,每分钟落锤次数高达一百五十次。
大型锻锤主要用于粗加工阶段,而小型锻锤则负责精加工——尽管这种精加工在程度上仍有限,毕竟还是依赖于锤子的敲打。说到底,水力锻锤的加工技术,与铁匠们一锤一锤的敲打方式,在本质上并无不同仅仅是效率提高。
再往后那得等冲压,得当周怀图后面把简单的金属机床弄出来再说。
就这样,高炉、鼓风机、水力锻、炒铁炉,这些东西都被周怀图弄出来了,但周怀图还不满足。
就像前面说的,嘉靖时期铁产量按记载约为16万吨的产量。和同时期欧洲钢铁总产量差不多,但这两者差在了哪里?
这就差在了‘铁’和‘钢’的区别上,其实周怀图现在弄的这时候已经可以出铁了,但这铁也就制作个锄头铁锨之类的农具,经不住更精细的加工。
周怀图利用高铝粘土精心烧制了众多大土锅,然后他喊来了所有人,告诉他们要用这些土锅子来炒铁炼钢,这把所有人都吓坏了!
锅子能炼钢?你当是炒菜呢?
明代的钢,主要就是百炼钢和灌钢,百炼钢用熟铁加热作为原料,加热后反复折叠锻打,很具有“匠人精神”,但效率就是搞笑的。
而另一种灌钢法则很复杂,宋应星在《天工开物》这么记载:“世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,封泥炼之。锻令相入,谓之团钢,亦谓之灌钢。”
就是先将熟铁打成像手指头那样宽,一寸半左右长的薄片,然后用熟铁片束包扎紧,再将生铁放在扎紧的熟铁片上面。随后,盖上破草鞋(要用沾有泥土的,这样才不致于立即被烧毁),另外,在铁片底下还要涂上泥浆。
当这一切都做完之后,把它放进洪炉里,用劲鼓风,达到需要的温度时,生铁便先熔化成铁液,渗淋到下面的熟铁中,两者便互相融合了。这时,就可取出锤打,经过再炼再锤,反复多次,才能得到钢。
这个很麻烦,因为在这个时代,由于工艺水平的限制,这种炼钢法的熟铁和生铁的配比与放置每次都不一样,炉温的控制也不一样,甚至还不如百炼钢简单呢——毕竟那个只要摁砸就好了。
周怀图要炼的,是坩埚钢。
自春秋时代坩埚炼钢法问世以来,至汉朝达到鼎盛,以其炼就的坚固鱼鳞甲、锋利环首刀,铸就了大汉军队的无敌战绩。
正是凭借这些利器,大汉将士将匈奴从蒙古高原驱逐至西亚,成就了“犯汉者,虽远必诛”的威名!
但后来坩埚法在中国莫名失传了,却最终在印度得到了发展,阿三们的乌兹钢就是这么来的,大马士革军刀也天下闻名。
但很少有人知道,这种炼钢法出自中国。
而坩埚法说白了,就是熟铁水提前弄成小块,然后把熟铁水倒进坩埚然后加热,这随着温度的升高,熟铁再次熔化成为高碳铁水,在这个过程中,石墨碳还起到还原剂的作用,与铁中的氧化物发生还原反应,去除铁水中的氧和杂质而成钢。
这种炼钢法是最适合周怀图的,因为最主要的数值他能确定,而坩埚虽然简陋,但具有高温稳定性,而缺点其实就是能耗高——曾经在上个世纪某个年代,中国很多地方就用这种方式炼钢,最后山上的树都被砍光了。
众人望着这座高炉,这座高四丈五尺,高炉容积约15立方米——在整个琼州岛堪称庞然大物,更是独一无二,都纷纷惊叹。
但其实要是在二十一世纪,国内规定200立方以下的高炉都必须强制关停,连非洲黑叔叔都在用5000立方米的高炉了。
周怀图弄的其实这就是一个典型的“高能耗、高污染、高排放”的项目,放后世他都是要蹲号子的。
高就高吧,反正这个时代也没人说什么环境保护法。
周怀图站在着大路前,看着挂起的五个飞扬大字的牌匾:
“会文第一钢铁厂”。
他终于迈出了最关键的一步。