第二十章 令人绝望的钢铁工业(1/2)
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但取精铁锻之百余火,每锻称之,一锻一轻,至累锻而斤两不减,则纯钢也,虽百炼,不耗矣。--沈括《梦溪笔谈》
吴元建和胡思远,则留在军械司,好好看看这个代表着帝国军事工业最高水平的工厂。
军械司的工厂占地极为广阔,一个个职责不同的厂房,不满了整个山谷。
这里包括了炼铁、炼钢、锻造、铸造等一系列功能,能够制造帝国陆军现在使用的所有武器装备,包括盔甲、军刀、骑兵矛、步兵矛、盾牌、军刀等等各种各样的军事物资。
胡思远在这里,了解到了帝国目前的工业水平,当然是军事工业这种跟钢铁工业关系最密切的工业门类。
胡思远对现在的帝国钢铁工业发展程度很不满意,炼钢方法倒是很多,主要还是用灌钢法和坩埚炼钢发,再辅以水力锻锤加持下的百炼法,要说这开国皇帝也不是完全不懂工业,至少他让手下人把这个石墨坩埚搞出来了,不然的话胡思远的玻璃工厂也建不起来。
坩埚炼钢法是使用石墨黏土坩埚,将渗碳铁料碎块置于封闭的黏土坩埚中,在坩埚外面加热,将金属料直接加热到一千六百度以上,铁料继续吸收石墨中的碳而熔化成为高碳钢水,浇铸成小锭后锻打成所需的形状。钢在坩埚中熔化时,石墨碳还能起还原剂作用,让金属溶液发生还原反应。
钢中的氧可以去除,各种夹杂物也能从液态钢中上浮去除,所以钢的质量优一般的钢料,可用来制造加工金属材料的工具,比如钻头之类的工具。
想获得更加好的钢,就需要对钢进行脱碳处理,要等待坩埚冷却后,把坩埚从火中移开,并将其打破,取出半球形的钢锭。将它放在铁砧上进行锤打,作硬度试验。经正常铸造的钢锭很硬,经锤打后也不会有凹痕。需要用特别含有铁锉屑或粉末状铁矿石之粘土混合物覆盖,从而强化钢锭的脱碳。
坩埚法的优势在于能够直接获得液态钢,但是产量太小,所得的钢也不是直接就能用,需要不断的进行锻打,把杂质去掉之后,才能打造各类工具,好在帝国有水力驱动的锻锤,这个过程才显得不那么艰难。
不过这个坩埚炼钢法和百炼法,效率还是太低了。帝国当然还有其他的炼钢方法,包括在中国历史上都大大有名的灌钢法。
灌钢又叫团钢法,或生熟法,是早期炼钢技术一项最突出的成就。以前,炼钢一般都是采取熟铁低温冶炼的办法,钢铁不能熔化,铁和渣不易分离,碳不能迅速渗入。灌钢法,成功解决这一难题。
灌钢法以生铁和“熟铁”为原料,将它们加热到生铁熔点以上,合炼而成钢。其中生铁是指由矿石冶炼得到的液态铸铁,含碳量和杂质很高,性脆易碎;熟铁是指将生铁经过“炒”或“蒸”等工艺而脱碳后的铁,柔软可锻,虽然碳量降下来了,但氧化物等杂质并未减少,故需要经过反复加热锻打,以去除夹杂物,同时渗碳而增强刚硬性,成为钢。
灌钢工艺是将高碳含量的生铁液浇灌到红热的低碳含量的熟铁中,相互熔融混合,直接获得刚硬的钢。
坩埚法和灌钢法所获得的钢,都需要经过不断的加热和锻打之后,才能够达到制作兵刃的标准,而在制作兵刃的过程,还要经过锻打,要不是帝国有水力锻锤,只是军刀一项,军械司再多十倍的工匠,也未必能完成工作。
胡思远现在在想,如何才能获得一种适合这个时代的炼钢方法呢?但是想来想去也不得法,帝国现在的钢铁工业,在胡思远看来,还处在一个非常原始的阶段。
各地的矿山还在用非常原始的方法冶炼矿石,规模虽说有大有小,但是方法都是大同小异的。
军械司内就能够炼铁,李铁成带着胡思远去看了看炼铁的过程,胡思远绝望的发现,帝国的冶铁工业居然连高炉还没有搞出来。
工人们准备堆砌熔炉的黏土,将黏土细细的打成泥浆,混入碎草,做成泥条,这样做可以保证熔炉壁受热均匀,加入碎草能够让提高炉壁的抗涨缩性能,主要就是避免炉壁开裂和崩塌,这个过程不能马虎,否则这一炉的铁就全完了。
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