第93章 钢铁洪流(一)
如今的冶炼技术无法实现大型工件直接用钢铁铸造的原因是无法得到真正意义上的液态铁,只能在熔炉里面形成半流动状态的浆糊一样的“铁膏”。而无法得到液态铁的原因只有一个,就是温度不够。
朱瞻圻在白纸上写写画画,弄了一个简单的思维导图出来。徐青就站在朱瞻圻身后,目光灼灼地盯着朱瞻圻在白纸上面画出来的箭头和圆圈。
温度不够的原因有两个。第一是燃料,木炭燃烧产生的热量不够,不足以使铁完全融化。第二是送风。送风又有两个问题,其一是风箱送风一抽一拉之间肯定是有间隙的,不可能实现不间断送风;其二则是送进熔炉的风是凉的,虽然能助燃,但也同时降低了熔炉内部的温度。
这么一个简单的思维导图画出来,不需要朱瞻圻解释,身后的徐青就已经明白了朱瞻圻想要表达的意思。
“按照公子的推断,更换燃料、实现不间断送风、解决送风加热的问题,就能得到完全融化的铁水?”
“按理说应该是这样的。”朱瞻圻挠了挠脑门,有些苦恼地道,“道理是这样没错,但能不能行还得需要进行验证。”
“这有什么难的?”徐青貌似轻松地道,“既然找到了问题的原因,那便解决这些问题就是了。”
“嗯。”朱瞻圻点了点头,将面前画了思维导图的纸张卷起来,交到徐青手中,道,“那便麻烦徐大匠想想办法,能不能解决这三个问题。如果能解决,大致就能解决钢铁工件无法直接铸造的问题了。冶铁技术也能有极大的提升。制造高品质的钢也没问题了。”
徐青接过那张纸,郑重朝朱瞻圻点了点头,便转头出去了。
朱瞻圻继续坐在钦州驿那间会议室的椅子上,托着脑袋瓜摇头晃脑回忆上辈子学到的、看到的以及听说过的关于钢铁冶炼的事情。回忆了半天发现初高中化学课上面关于这部分的知识已经忘得差不多了,关于打铁能想起来最多的竟然是“长沙人”狗哥【注】,这就有点儿郁闷了。
不过一想到这个“断刀大赛”的视频,忽然便回忆起了用熔炉融化黄铜铸造兵刃护手的事情。继而想起来,在上辈子是有一种叫坩埚冶炼的技术的。就是直接将矿粉和还原剂放到坩埚里面,大火加热,捞出密度较低的矿渣,就能得到相对纯净的铁。
坩埚是用什么造的来着?好像是用石墨混合其他耐火材料弄出来的。不过以现在的水平来看,应该是搞不出来太大的坩埚。也不知道实际的效率到底怎么样。
于是又把刚出门找人准备改造熔炉的徐青叫了回来,给他画了一张坩埚的示意图和与之配套的耐火熔炉造型,也算是提供了另一个思路。至于成不成,那就得看徐青以及其他工部大匠还有铁匠们的集体智慧了。
虽然朱瞻圻对于钢铁十分渴望,但这具体的工艺他实在是无法提供。除了提供一个大体的思路之外,就只能等着徐青他们创造奇迹了。
但徐青并不这么认为。他觉得自古以来的工匠其实就是缺乏汉王爷家二公子身上的一种本领,这种本领并不关乎这位看起来并不起眼的孩童掌握了多少具体的工艺和技术,而是关乎一种思考的方式。就如同徐青眼睁睁看着朱瞻圻画出来的那幅简单的思维导图,发现问题、分析原因、解决问题,并不十分依赖口耳相传的经验和窍门,但却能解决许多存在了许久的问题。
徐青除了得到了朱瞻圻所绘制的思维导图以外,还从朱瞻圻这里得到了一个答案:以煤炭炼铁为何所得铁器脆硬易折的原因。朱瞻圻告诉徐青,这是因为煤炭里面含有杂质,以磷、硫为多,会在冶炼的时候混入铁中。只要想办法去除这些杂质,应该就能解决问题。
徐青得到这个答案,立刻兴致勃勃去试验。如何去掉混在某种物质中的杂质?这在后世是一个非常复杂的问题,但在大明,最先想到的办法只有一个:烧!别管什么杂质,先烧一遍试试!这是金丹大师们传下来的法子,用过的都说好!
但直接烧煤炭只能得到炉渣。徐青并未被这个问题难住,木炭怎么来的?挖个坑,把木头点着盖上土,隔绝空气就好。那煤炭去杂是不是也能这样操作?
徐青带着人挖了一个又一个圆的或方的、尖底或平底的大坑,将煤碎成不同大小,堆进坑里,点燃之后封土,试验了一遍又一遍,将自己整天弄得灰头土脸,也搞得附近的空气都有刺鼻的硫磺味,甚至朱瞻圻在某个时刻觉得天都没那么蓝了。
但是结果却非常可喜。这种土办法居然还真让徐青搞成了。当徐青拿着一块核桃大小、上面带着细微孔洞、失去了煤炭断面光泽的黑色石头找到朱瞻圻的时候,咧开嘴笑得很开心,满脸黑灰,只有露出来的牙齿是白的。
朱瞻圻参观了徐青的炼焦炉。
经过徐青的不断改造,这会儿的炼焦炉可不是直接在地上挖坑这么简单了。他在平地上用石头砌了个又窄又长还十分低矮的隧道一般的奇怪建筑,外墙上面每隔一段距离就留出一个孔。顶端固定着几根烟囱一般的圆筒,这会儿还在往外冒着热气。力夫光着膀子,满身黑灰,正打开隧道的一端,从里面将还冒着白烟的焦炭扒出来。
后世的炼焦工艺肯定不是这样的。这玩意儿一看就是属于肯定会被查封的那种土工艺土作坊。经过徐青的介绍,朱瞻圻愈发肯定了自己的猜测:消耗大、味道重、还比较危险。
朱瞻圻记忆中炼焦应该是隔绝空气的。但这会儿的工艺肯定是达不到,毕竟煤炭本身其实比木头更加难以点燃,完全套用烧木炭的办法是行不通的。徐青试了许多次,只能用带着孔的石墙当窑,这些孔洞既能作为一开始的点火之用,也能稍微向窑炉中通气,以免里面熄火。而加热就是用燃烧其中一部分煤炭去加热另一部分煤炭的法子,消耗大那是肯定的。
不过这会儿也顾不得这么多了,若是有机会,以后再改造工艺就是了,这会儿最要紧的,是试试这种经过炼制除杂的煤炭能不能代替木炭用来炼铁!