第28章 出钢
- 抢救大明从蓝图系统开始
- 一色彩羽Aak
- 2294字
- 2024-11-15 21:48:05
周怀图转头回到了铁厂,今天铁厂已经点火炼钢了!
高炉已经历了两日的低温预热,已经细心地检查过了每一个细节,滑轮都已涂抹上厚厚的油脂,运转起来流畅无阻。
早上的时候,就有人扳下了机括,巨大的水车在水流冲击下缓缓转动起来。
引流渠中的水冲击着挡水片,把由高出流下的动能传递给水车。
动能传递至水车,再由偏心轮转换为风箱活塞的往复运动。木器转动声唧唧嘎嘎,好让新鲜的空气涌入高炉。
起初水车转得慢,这是因为风压小,炉内供氧不足。
随着水车越转越快,炉内氧气供应充分,冒出的烟就由黑转青,由青转白,颜色越来越淡。
而到了最后,一大股火焰就猛然冲出了炉顶!
炉内早就装好了铁矿石,还有作为造渣剂的石灰石,大伙儿借着水力,用绞盘扯着滑轮组紧绷而上。
一个大翻斗缓缓攀上高炉最上面,底下一扯控索,矿石猛地倾泻入炉。
预热池中煤炭也被点燃,进炉空气经预热后,吹入炉中,燃烧愈发剧烈。
此时,已至午后,冲天火焰仍然在冲出炉顶直扑天际,大火光一波接一波。
会文卫的铁匠头子张烟隆看到周怀图来了,急忙跌跌撞撞地跑去,脸色涨红,脖子上的青筋直跳:“太、太快了!东家,快看,铁已经烧化了!”
周怀图淡然一笑:“这速度差不多,正常正常。”
张烟隆能不激动吗?他曾亲眼见过师父炼铁,那个高炉远比现在这个小,出铁量也少得可怜,却需耗费数倍的功夫与木炭。
而且没有一天一夜的工夫,铁根本化不了水!
而今,仅仅半天时间,放以前铁矿石还没烧红呢,这里就炼成水了!
这其实就是空气预热和高炉材料的缘故,此时铁水已聚在炉底,呈现出迷人的橘红色。是时候开炉出铁了!
工匠们拉开高炉下部出铁口的活门,顿时,铁水如同欢快的溪流,跳跃着奔流而出。
这些铁水与炉渣交织在一起,沉重的铁水沉于下,轻盈的炉渣浮于上。
沟槽之中,一块由生铁打造的挡板巍然矗立,将那些大块炉渣一一拦下。工人们手持长铁棍,把炉渣扒到一边,让铁水,从沟槽流进泥模中。
不一会儿,铸了一百个生铁锭子就出来了,每个生铁锭呈现出六寸宽、五寸高、一尺长。
一个恰好一百斤。
周怀图他计算了一下,如果说每次都是这样,每天就是四十五吨铁。
当然实际不可能这么多,铁锭子中也有需要回炉的,还有损耗的。
但即便如此,保守估计,每日的产铁量也应能稳定在三十多吨左右,这个数字依然令人咋舌不已。
张烟隆也已经傻了,扬州最大的高炉,一炉出铁万斤,可这地下摆着的,就有两万多斤了!
他猛掐了一下大腿,颤声道:“东家,我没看错吧?两万多斤生铁,天下最大的炉子,也得足足炼上三天三夜呐,这才不到半天……”
周怀图只是笑笑。
当然这只是生铁,严格来讲属于含碳量在2.11%以上的铸铁,硬而脆,而若想获得熟铁乃至钢,就不是这个流程了。(含碳量小于0.02%的国内叫熟铁或纯铁;含碳量在0.02%-2.11%的叫做钢)
钢铁产品中,碳含量低就柔软,高则脆、硬。中低的熟铁柔软,用来制作刀剑不锋利,高碳的铸铁太脆没有柔韧性。
只有中间那段数量中的铁的韧性、硬度、强度符合制作武器的需求,被称之为“钢”。
周怀图下一步就是炼成钢。
炉的铁水还有一半,工匠们在张烟隆的指挥下打开了通向炒铁炉的沟槽,铁水流进烧了小半个时辰的十多个炒铁坩埚炉。
炒铁坩埚炉的作用就是除去铁水中的碳——此刻,经过加热的铁水已泛起点点璀璨的光芒,那是混杂其中的细小炉渣也就是碳在高温下被熔化的迹象。
生铁熔点约1100-1200°C,纯铁则高达1535°C,而炉渣的熔点是一个相对复杂的参数,一般在在1200°C以上,也刚好在这中间。
所以把炉渣从铁水中弄出来,换句话说就是把铁变成钢的技术是一个相当有技术门槛的活。
在地球上,有不知多少个民族的金属冶炼技术就卡在了这里……
炒铁坩埚炉中有三根熟铁棍子,此时正在搅动着。
随着搅动的进行,碳与空气中的氧气以及坩埚中的成分在高温下发生剧烈反应,生成二氧化碳并释放出大量的热能。
铁水仿佛被点燃了一般,气泡咕嘟咕嘟地冒个不停,将炉渣推向炉边并逐渐堆积起来,
而剩余的铁水逐渐变得浓稠,最终凝聚成一个个软软的铁团。
工人们手持长钳,小心翼翼地将这些铁团夹起,放置于水利锻锤之下。随着锻锤的落下,丁丁当当一阵响。
铁团中的碳元素在外力的挤压下,以单质石墨的形式被缓缓挤出,与内部的细小渣滓、表面的氧化铁碎屑一同,在空气中化作了点点火星。
在明代,这就已经算出钢了,这些炒出的成品以熟铁和中低碳钢为主,也有小比例的高碳好钢。
所以古代造绝世神兵要跳个人进炉子的传闻也不是空穴来风,毕竟人也是碳嘛,跳进去可以调节碳含量……
“师父,钢!出钢啦!”一个小学徒兴奋无比地喊道。
显然,他的判断似乎
断失误,张烟隆亲手接过那块铁,熟练地敲打了几下,然后摇摇头说,“还不行,这铁做菜刀、锄头够了,要想打造成宝刀宝剑,那还差得远呢。”
有人又喊:“师父,您能看看这块。”
锻锤每一次落下,都伴随着火花的溅射,然而在那块铁团上却留不下太深的痕迹。它既韧又硬,显然是上等的纯钢!
“这……这竟然是真正的宝钢!”张烟隆一激动,差点给周怀图跪下,声音都在发颤:“东家这本事太大了!第一炉炒铁就出精钢,我打铁三十年都没见过啊!”
周怀图只是淡然笑着。
这虽然有工艺改进的原因,也有粗暴的概率问题,这么大的产量,从低碳到高碳都有,总能碰上几块好钢。
要知在明代,炼钢之法颇为繁琐。需先将生铁捶打成细小碎片,再与木炭一同置入那比现今小得多的炒铁炉中,风箱从炉子顶上鼓风。
烧得久了,生铁融化,用棍子细心搅拌,直至铁水凝聚成团,最后再敲敲打打。。
如此一番折腾,每次也不过能炒制几十斤至百多斤铁而已,周怀图的坩埚炒铁炉,直接用高炉炼出的铁水,这相当于以往需炒制百多炉方能得到的铁量。
基数大了,精钢的比例也就大了!
“东家,这块钢,能不能让我来打?”张烟隆搓着两只大手,一脸兴奋的说。