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第五十二章 冶铁,炼钢

风起海龙 沂河秀才 2362 2024-07-06 15:34

  钢铁厂内一处新建的宽敞车间,早已摆好了四台转炉和一个化铁炉。

  根据杨可栋模糊的记忆,再经过前期的试探准备,钢铁厂打算以转炉侧吹法进行炼铁。其比例大致是生铁76%,熟铁24%;此外,还需要加入极少量细沙,沙子的作用是产生酸性炉渣,降低生铁中的磷含量。

  相比转炉,化铁炉却是复杂的多,冶铁需要高温,铁的熔点1535℃,古时候,即便依靠煤炭和水力鼓风,也很难让较为纯净的铁达到液态。古代当然有铁水,在掺杂大量杂质后,一千一二百度便能融为铁水,不过这种情况下冶炼出来的铁并不纯净,还需要千锤百炼。

  想要提高炉温,不仅仅要增强鼓风效率,还需要一个特殊的装置——蓄热室。蓄热室将冷鼓风变为热鼓风,如此能有效提高温度。热鼓风这个概念是工业革命时期英国科学家提出来的,在十九世纪初期投入生产中。

  在调试完毕后,播州铁厂这个蓄热室大体相当于英国十九世纪中期的水平,依现代理科生看来当然过于鄙陋,不过在那时候已经很了不起了。

  这是个铸铁管式热风炉,冷鼓风经过鼓风总管上的一个个支管进入每一个加热炉,并经过位于火上的拱形铁管进入到换热室另一端管子里,然后才进入化铁炉的风口。整套装置被紧紧包裹在由砖以及其他材料厚厚堆砌的加热炉里,以尽量避免热量散失。

  在之前调试中,杨可栋又提出以废气加热,于是播州几个瓷窑匆忙赶制了一批瓷管,工匠们将其安插在炉子顶部,将炼铁炉废气引出,导入蓄热炉,再从下面排气口排除。

  根据杨可栋高中记忆的残留,如此一来,高炉温度至少能提高500摄氏度,炼制普通钢铁,绰绰有余了。

  因为有大量煤矿资源,杨可栋想到了炼制焦炭。焦炭非常容易炼制,可以说是常识了,比如最简单的露天炼焦,把4吨煤在地上堆成半圆,底部直径三四米,上面盖上稻草点火,四五天便能炼制焦炭,不过这个缺陷有些大,比如成焦率只有50%,污染也比较大。不过解决有无的问题,足够了。

  当然,杨可栋并未轻易满足,他和工匠们简单普及了一下开滦炉,这种规模略大,但不需要什么特殊材料或有较高科技含量的东西,制造起来颇为简单,很快便能投入使用。

  两台鼓风机同时工作,当生铁锭已经完全融化时,工匠投入0.4%的小苏打,对生铁进行脱硫处理。

  至于怎么制碱,这又是另一个故事了,因为中国古代化学并未形成体系,杨可栋最初想到的是以食盐、煤炭、石灰石的吕布兰法,后来杨可栋看效率实在忍不了,于是召集了一批年轻童生,持续一个月多讲习初中化学,终于有堪堪打下手的人了,百般折腾,终于搞出了侯氏制碱法。

  待化铁炉铁水完全液化后,铁水被倒入转炉进行吹练,鼓风机风压保持在一个稳定的状态,铁水在高温和热风催动下不断升温,杨可栋仔细盯着转炉,或设立,一朵朵铁花不断绽放。火舌从红黄到黄白,最终白的发亮。

  吹练大概持续了一刻钟,火舌由短变长,再变短,最终稀疏。铁水中碳的含量已经非常低了,省去千锤百炼便成了钢材。随后,浇注开始,待到成型,硕大的钢锭便诞生了。

  看到这里,杨可栋悬着的心也终于放了下来。看来,两个多月的努力没有白费。

  “大人,炼这么多钢铁干什么呢?如此产量,别说播州,就算整个贵州,农具和兵器也用不了这么多呀。”看到杨可栋心情不错,旁边一个年轻的童生好奇问道。

  杨可栋瞥了一眼,他认得这个孩子,是播州城中一茶商的幼子,如今刚刚十四岁,经过一个多月学习观察,杨可栋对他印象还不错,至少看样子还挺聪明的。

  “果然,我就知道有人会问。”杨可栋嘀咕了一句,“所有科学补习所学员,全体集合。”

  很快,几十位童生便整齐列队,犹如军旅中。

  “钢铁的用途很多,自然不可能仅仅是用于农具和兵器,我举几个例子,蒸汽机、制砖机、造船、采矿,均需要大量铁器。”杨可栋顿了顿,“我想,在我们的祖先还衣不蔽体时,想必也有人想过,果子足够吃为什么要种庄稼?这二者是一个道理,逆水行舟,不进则退,固步自封,必然灭亡!”

  “汝等为何能安心读书识字?是因为播州安宁稳定;播州为何安宁稳定?是因为播州实力强大,旁人贸然动手也要忌惮三分;播州为何强大?是因为我播州有远超旁人的技术,这给我们带来了大量银钱,也反哺了播州百姓,让尔等家庭过上了更好的生活。”

  “但是,技术领先并不是永恒的,所以我们必须时刻警惕,时刻努力,永远占据优势。”杨可栋慷慨激昂道,“诸位都是播州的未来,今天各位看到了,钢铁的生产效率,我向大家保证,最迟三个月后,这个钢铁厂的钢铁便用来铸炮,各位只要努力,将是播州军第一批炮兵军官。”

  “我以杨家和宣慰司的名义向诸位保证,只要诸位安心求学,五年内,在军中待遇至少比大明举人待遇要高。诸位读书,考秀才考举人恐怕五年是远远不够吧。”

  出于尊重和畏惧,一众少年并未再次询问,尽管众人听得云里雾里,心里却埋下了一颗希望的种子。

  “吩咐下去,目前所产钢铁主要用于生活用品,在满足播州需求后可以往各处销售,包括湖广,但记得,切莫操之过急,以免影响价格。”

  杨可栋嘱托完毕,便回到了海龙屯府邸。

  “可栋,你也回来了?你哥也快回来了,正好,到我屋里来。”刚入家门,杨可栋便遇到了在后院浇花的父亲,杨应龙看到杨可栋回来仿佛挺高兴。

  不一会,父子三人又聚在了书桌前。

  “朝栋、可栋,你们看看这份密报,如何?”杨应龙并未直接言事,而是拿出了一份密报。

  “什么?大明公主嫁与日本天皇为后妃?”

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