所謂的鋼,其實也就是鐵,現代化的區分是以其中碳的含量為標準,含碳量小于2%的稱之為鋼,含碳量大約2%便是一般的鐵。
其中含碳量2%之內,算是鐵與碳的合金,碳含量越高,鋼的硬度、強度越大,但脆性也大,含碳量低的話,強度雖然會略微降低,但整體的延展性卻大大提高,無論作為工具還是作為兵器性能都要好上不止一個層次。
也有合金鋼,比如往鋼中參入一定量的硅或者錳等做成特種鋼,各有各種不同的用途。
劉遠山現在目前的條件,能煉出一般的碳素鋼已經是謝天謝地了,所以他也不多奢望,先一步步來再說。
木炭首先放入煉鋼爐的主室中點燃,然后根據放入木炭的數量放入一定數量的生鐵,第一次也不敢多放,劉遠山命人先放進去二百斤再說。
“加碳,開火!”
劉遠山一聲令下,八個人同時走到風箱旁邊,四個人一邊,一推一拉、一拉一推,來回不止的情況下,利用風箱將空氣通過擠壓的方式壓入道煉鋼爐的主室中,里面的炭火開始熊熊燃燒,發出“嗤嗤”的聲音。
“一二一、一二一!”
拉動風箱的人一般含著號子一邊使勁的做**運動,沒多大會便個個累的滿頭大汗,在大冬天里,幾人同時脫下身上厚厚的棉衣,再次投入了熱火朝天的拉風工作中。
在后世一個小小的鼓風機就能解決的問題,在這里卻要耗費八個勞力不停的運動,工業社會對于生產力的解放由此可見一斑。正是因為如此,更加重了劉遠山發展工業的決心。
拉風的八名壯漢平時接受的都是超強度的訓練,雖然這個工作比較辛苦勞累,但這點耐性對于他們來說確實不算什么,約莫半個小時的功夫,爐子中的生鐵終于融化成了鐵水,劉遠山讓人多燒了一會,煉鋼的工作便算是完成了。
“注意保溫,下面加火!”
劉遠山一聲令下,下面的洞室也開始燃燒起來,不過里面卻不是木炭,而是普通的木材。
“洪宗偉準備,放鐵水!”
這邊洪宗偉早就準備好,將連接內室的卡片拔掉,紅彤彤的鐵水如同粘稠的巖漿一樣從陶管中流了出來,被接到早就準備好的粗陶容器中,不一會便凝固冷卻,成了一塊塊的鋼錠。
鐵的比熱容很小,在自然條件下很容易冷卻。
劉遠山將冷卻后的鋼錠拿在手中看了一下,大塊差不多有三十斤重,小塊的僅僅只有一兩斤重,規格不一,但都是標準的正方形。
可這新出來的鋼材的賣相么,嗯,很一般,和前世那些鋼材好像還是有不小的差距的。
“這鐵,嘖嘖,真好!”洪宗偉將鋼錠拿在手中忍不住贊嘆,同時用手摩挲著,像是摩挲自己洞房花燭夜里的婆娘一樣,眼中充滿了興奮的光芒,嘴角抽搐幾下,忍不住咽了一口口水。
大明帝國當然也煉鐵,自然也知道將鐵礦石熔煉以后取出鐵水溶液重新熔鑄的方法,可明朝并不知道煉鋼的真正原理,不知道其中含有那些雜質,也沒有定向祛除的方法。
明朝的鐵匠,煉鐵只是為了單純的煉鐵,將生鐵練成熟鐵,并不是煉成鋼。
所以,當洪宗偉看到劉遠山這些去除了硫和磷的還有一部分碳的鋼材之后,真的是贊不絕口:“就算是咱們軍中的那些個鐵匠,也鍛煉不出這么好的鐵。”
“少爺您真是厲害啊!”
“是啊,少爺,您看著鐵的成色,用它做兵器一定會更加鋒利!”
……
面對這些奉承,劉遠山沒有任何的得意之色,一臉愁容的拿著一塊小型的鋼錠左看右看看了半天,仍舊是搖了搖頭。
這鋼錠中碳的含量他沒法測算,可從成色上來說,應該不低,即便是達到了鋼的標準低于2%,也應該是勉勉強強的達到。
碳殘留的多,有兩個原因:一是因為他將煉鋼的焦炭偷換成了木炭本身的效果就要打折扣,二是因為這套土爐子設備確實不咋地,難以達到工業要求。
主室底部有石灰石的緣故,硫和磷應該脫的還不錯。
但這鋼還有一個致命的缺陷:那就是熔煉的不夠徹底。通俗的話來說,鐵水雖然到了熔巖狀態,但融化后的溫度應該還沒有高于鐵的熔點,也就是說,這座他辛辛苦苦搭建起來的土爐子,距離達到他想要的溫度還有一段距離。
標準大氣壓下,鐵的熔點是1600℃,若是其中雜質太多,有可能1300度便會熔化。換句話說,如果溫度達不到1600度,雜質去的也不會很好。
既然找到了問題,那就分析問題。
溫度不夠不是爐子的原因,這種土爐子加上木炭達到1600度還是輕輕松松的,問題很有可能出在一開始的工具上:風箱!
風箱其實不是穩定的鼓風設備,他供應空氣的時候靠的是推拉之力,推的時候將空氣擠入主室內助燃,自然會增加主室的溫度,但問題是推了以后還要拉。
而拉的時候,風箱內部會形成負壓,這時主室內的熱空氣倒流,會帶走其中的熱量,造成熔煉的時候主室內的溫度始終是忽高忽低,所以,風箱是個大問題。
這個問題可以解決,目前卻沒法解決。
要解決鼓風的問題,只要蒸汽機出來,用機械代替人工,做持續的圓周運動就能弄出鼓風設備,自然就沒問題。但關鍵是,要有蒸汽機。
“你覺得這鐵怎么樣?”劉遠山拿著鋼錠問洪宗偉。
洪宗偉捧著鋼錠無限的崇拜,說道:“少爺,這是我見過的最好的鐵了!”
“這不是鐵!”劉遠山搖搖頭,說道:“這是鋼,從這煉鋼爐中煉出來的,便是鋼!”
“鋼?”
“對,可這也是我見過的最差的鋼!”
“最,最,最差……”洪宗偉有些不可思議的看著劉遠山。
劉遠山也不想打消他們的積極性,便道:“算了,目前來說基本能用,你們繼續吧。”
“哦,對了,還有兩件事!”差點走出寺院的他又停下來腳步,說道:“第一,派個人守住千寧寺的入口,從今天開始除了你們之外任何人都不許進去,明白么?”
“明白!”
“第二,煉鋼剩下的爐渣不要丟棄,給我留著,我有大用!”
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第108章 問題多多
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