漢元1836

第87章 煉製鋼鐵(二)

“世間鍛鐵所謂鋼鐵者,用柔鐵屈盤之,乃以生鐵陷其間,泥封煉之,鍛令相入,謂之“團鋼”,亦謂之“灌鋼”。”

???

就這麼點兒?

臥槽,這尼瑪有什麼用,劉錫命狠狠把《夢溪筆談》往桌上一拍,這裡面也就是記了個灌鋼法的原理,具體用什麼器具、怎麼製造都沒有寫,這讓自己去哪兒抄。

可惜記載更多先進技術的《天工開物》還沒有出版,不然哪裡會這麼惱火,也不知道宋應星同志現在在哪兒,不然綁票也要把他抓過來。

沒辦法,劉錫命只能聚起滿腦子豆腐渣使勁回想,看看能不能回憶起現代鍊鋼的方法作為借鑑。

他拿了張紙出來一邊想,一邊寫寫畫畫記錄:“鋼的效能差別在於其中的含碳量,所以有低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼這幾種分類。鐵又分為生鐵和熟鐵,生鐵應該是含碳量高的鐵,生鐵的特性是脆和硬。鋼的效能與鐵類似,但比鐵更好一些,那這麼說來高碳鋼應該也是有堅硬的特點,這種高碳鋼應該可以用作機床等工具鋼。反過來推理的話,中碳鋼和低碳鋼應該就是硬度逐漸降低,柔韌性和可塑性逐漸增加。”

理順了這一點,劉錫命逐漸開啟了思路,興奮地繼續推理道:“鍊鋼的第一步是鍊鐵,用高爐將鐵礦和木炭等混合燒製,最終產生生鐵。那麼鍊鋼就應是直接以生鐵為原料,透過再次煅燒去除生鐵中過高的硫、磷、碳等元素,同時將碳含量控制在合理的比例。古人的灌鋼法就是把含碳量高的生鐵和含碳量低的熟鐵進行混合煅燒,最終生成含碳量合適的鋼材。”

咬住筆頭想了想,劉錫命就關鍵的幾個要點繼續往下深入:

“這裡面有三個關鍵點,一個是鍊鋼的器具,應該要有一個用來鍊鋼的高爐和一個盛放鋼水的容器,記得以前電視裡鍊鋼的畫面是一個大罐子往外倒鋼水,現代用什麼做的這個罐子自己不知道,但是這會兒自己可以製作一個大的坩堝,坩堝主要是高嶺土等耐火材料做成的,這個可以到處找找。”

“第二個關鍵點是怎麼去除鐵中的碳、硫、磷等雜質,最簡單的方法應該是氧化反應,直接通入氧氣應該就可以將碳和硫變成氧化物,現在沒有純氧也可以試試直接用空氣。至於磷嘛,它的存在形式大多是磷酸化幾鐵,生石灰的化學式好像是氧化鈣,這玩意兒性質不穩定,再加上氫氦鋰鈹硼……硫氯氬鉀鈣,鈣排在鐵前面,那應該可以用它把鐵置換出來生成磷酸鈣。”

“第三個關鍵點是燃料,古人通常用的是木炭,但是木炭熱能有限,導致鍊鋼的溫度不高,其中的雜質也就不能更好地氧化。自己鍊鋼可以採用焦炭,這玩意是把煤乾餾產生的,現代鍊鋼都用它作為燃料,練出來的鋼的質量也會更好。”

至於鋼裡面的碳含量怎麼控制等技術細節,那就只有透過多次試驗才能知道了。

不過總算是推理出了鍊鋼流程,劉錫命坐在屋中興奮得手舞足蹈,這可是咱自己推理出來的方法,格老子的,有知識就是這麼吊。

他趕緊將龍驤隊和周江等工匠找了過來,把自己的推理情況給眾人仔仔細細說了一遍,周江等人本來就大字不識,當然是聽得一頭霧水,於永凱等人好歹跟劉錫命學過一點兒物理和化學知識,模模糊糊的對鍊鋼有了點兒印象。

劉錫命也沒管他們能不能理解,叫他們來也就是讓他們長長見識,這些東西聽得多了,以後總會有用處的。

用來作為鍊鋼原料的生鐵倒是好找,後世四川涼山和攀枝花地區的幾個超大型鐵礦這會兒都還沒有被發現,但是萌朝四川的江油、射洪、梓潼、合川等地都開設了很多小型鐵礦,因此也不乏倒賣生鐵的商人。

只是鐵價是真他孃的貴,要價一百文一斤,這還是因為四川沒有大規模戰亂,像中原等地都翻了一倍了。

煤和生石灰之前製造水泥時就曾訂購過,以後只需要多加一些訂單就行。劉錫命帶著幾個人在村子附近丘陵裡轉了一大圈,雖然沒有找到高嶺土這種絕佳的耐火材料,但是找到了一些質量上乘的黏土作為替代品。

不過說起來容易,做起來才知道有多難,一個月時間裡,工坊中不是高爐垮塌了,就是坩堝又破了,如此這般折騰了幾回,最終還是靠著眾人群策群力,總算才把劉錫命想的方案修改補充完善。

到了七月中旬的時候,村子裡靠江邊的地方建起了一座小型廠房,高爐和坩堝等都已經完工。

劉錫命將坩堝建在高爐旁邊,高爐頂部設有通氣孔,外面連線一個鼓風機往裡吹入空氣,考慮到鼓風機需要一定的壓力,劉錫命還應用中國古代發明的水排製造了一個水力鼓風機,再從投料口往高爐裡面投入生石灰作為還原劑,最後直接從預留的出口流入坩堝裡,如此煉製出來的就是鋼水了。

當然,要想練出真正的鋼還得不斷摸索新增劑等配方,靠著後世養成的習慣,劉錫命安排龍驤隊的人輪流記錄每次鍊鋼的各項資料,再根據資料分析最優的鍊鋼配方。在試驗了十幾爐,練廢了幾百斤生鐵後,總算摸索出了一個較為穩定的鍊鋼配方。

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