默认冷灰
24号文字
方正启体

第八十六章坩埚炼钢

    烈日下,前方一座炼炉威严耸立,约有两米多高,直径也快有两米,整个外形胖胖嘟嘟,如果画上眼睛,基本上就是一个憨憨的卡通形象,显得有些可爱。

    炼炉的顶上还有一个沉重厚实的炉盖,就像一个大锅盖,将炉子盖得严严实实。

    坩埚炼钢本质就像一个高压锅,炉内通过加热产生高温,在通过高温熔炼铁水,因此密闭高炉内部必须承受极高温度,这就要求炉内的耐火砖皆以高铝粘土烧制而成。

    不仅如此,炉壁还砌得极厚,厚达半米多,外面抺上厚厚的盐泥,周遭用粗藤包裹,硬木支撑。

    炉盖同样如此,以厚实的耐火砖制成,外面包裹着生铁与硬木,方便用人力机械装置升降,说白了就是盖锅盖儿。

    此时李国庆站在大炼炉不远处,怎么看怎么感觉那玩意就不像一个炼钢用的,完全就是手工作坊的进化版。

    在他身旁的工匠,一个个全副武装,从头到脚都穿着石棉服,衣裳、鞋子、手套、帽子、口罩具备,有些如临大敌。

    石棉具有高度耐火性与绝热性,早在商周时期就有火浣布之称。工匠都是宝贝疙瘩,既然有这条件,能够制作石棉服,该有的装备自然要具备。

    这次实验,冶炼坩埚钢五十斤,李国庆心中暗自祈祷,希望能够成功,这关系造枪的成败与否,对着项目负责的工匠齐深说道:“开始吧。”

    炼铁炉不远有棚屋,里面摆着一个个石墨坩埚,大小都有,又有大量的焦炭堆积,还有生铁熟铁、石灰萤石等原料。

    就有工人抬来坩埚,形状若“u”形,整个颜色黑漆漆的,这是李国庆拟定配方,最后烧制成的石墨坩埚,大致是石墨粉占55%,耐火粘土占40%,一些骨料占5%。

    这些坩埚不便宜,此时石墨也就是黑铅,价格每百斤要银三两三钱左右,而且不耐用,使用几次就有炸裂的危险。

    匠人已经实验过,每个坩埚只能使用三次,别看棚屋内坩埚多,但都是消耗品,每个使用一两天就要废弃,坩埚炼钢的成本的确很高,每百斤钢的成本已经接近二两银子了。

    成本高就高点儿吧,总比没有强。为了造枪,确保自己的生命安全,李国庆认了。

    吩咐往坩埚里面装熟铁,份量约在五十斤,混合一定比例的石灰石、萤石、河沙等,这是为了造渣,去除铁水中的磷与硫等杂质。

    坩埚炼钢有多种方法,可用熟铁,也可用生铁加废钢,或用生铁加熟铁。

    但此时大明不存在废钢说法,每块钢都被仔细反复使用。生铁与熟铁比例也需要仔细实验,生熟混合,很难说出来什么钢,甚至有时低碳钢也说不定。

    暂时就用熟铁,高温下吸收石墨坩埚里的碳元素,一般可顺利得到高碳钢,几次实验也证明这一点。

    众工人忙碌着,这边取坩埚装铁,那边有工人以铁钩拉起炉盖,往里面装填焦炭。

    炉旁有着半环形的土台,与炉顶齐平,可站在上面忙活,他们装填的也是上好焦炭,每斤达到五文钱。很快装填了足够的焦炭,可以点火了。

    李国庆早为各流程定了手册,众人进行实验多次,也早熟悉了,他们有条不紊动作,很快准备完毕。看到一切妥当,李国庆下令点火,工匠将引火条从出渣孔探进去。

    这坩埚炉最下是空室,有吹风孔、出渣孔两个孔洞,上有炉桥,一样以耐火砖砌成,网状结构,与烧饭的灶台差不多。焦炭堆在炉桥上面,最下为干燥木材,引火之用。

    众人等待着,石墨坩埚并不急着放进去,约等两刻钟左右,看里面焦炭全烧着了,就有两个工匠,用专门的坩埚钳钳着,将坩埚放了进去,并关上炉盖,用铁栓锁好。

    鼓风机更用劲鼓风,炼铁组长齐深登上土台观察情况。炉盖上有观察孔,可看里面铁水情况,同时可用长长的铁钎探进去,搅拌坩埚里的铁水。

    齐深观察坩埚内的铁水情况,并依手册,不停报着内中温度与火焰颜色。

    “火焰橘红,温度一千度。”齐深大声道,“继续鼓风。”

    李国庆并没有站到平台上去,主要是个子太矮,看不到里面的情况,还不够添乱的,但也和其他人一样,扯着脖子等着。

    毕竟坩埚炼钢,只是听说过,后世的他没干过,现在所有的一切都是凭着记忆,当场琢磨的。

    不久,齐深又报:“火焰青色,温度一千二百度。”

    李国庆看齐深,见他神情专注,穿着石棉服,戴着口罩,汗水不时沁出来,不由微微点头。

    这个时代没有温度计,但观测“火候”的方法倒有,比如最早就在商周盛行的“目测法”,有个成语叫“炉火纯青”,就是古人观察火候的标准之一。

    何等火焰相当于何等温度,是工匠中的不传之密,很多人靠此吃饭,甚至很多釉窑老师傅看一次火,就要二十两到五十两银子。

    又有火照法,吐痰法等种种掌控温度变化的手法。

    齐深身为资深工匠,观察火候的本事也是有的,但形不成逻辑体系,也没有李国庆给的观火手册,写的这么清楚明白。

    他从观察孔仔细看着,看坩埚内温度越高,慢慢里面熟铁熔化沸腾,冒出蓝色的火焰,他叫道:“温度一千五百度,打开炉盖。”

    其实铁的熔点为一千五百度,按理说此时炼铁是不能得到液态铁的,但此时铁中含有大量的硫磷硅锰等杂质,使熔点降低到一千一百度左右。

    若有合适的器皿与工艺,倒也可以得到液态铁水,但当然不能与正牌的铁料熔化相比。所有只有在石墨坩埚炼钢法问世后,人类才得到了真正的液态钢。

    随着他的喝令,几个工匠上前,一人抽去铁栓,一人用铁钩拉着,很快沉重的炉盖拉开,立时滚滚热浪汹涌而来,即便在下边,李国庆都感觉到了灼人的热意。

    看着,看一人穿着厚厚石棉服,拿着长长的勺子,将石墨坩埚内一些东西捞出来。

    这是炉渣,放入的石灰石、萤石、河沙等与铁水中的硫磷等元素反应生成,去除这些杂质,铁水质量才会好。

    炉渣捞起后,又有一人用长长的铁钎探进去,搅拌坩埚内的铁水,加快硫磷等杂质燃烧去除。

    很快杂渣捞出,炉盖又关上,留下一工匠在旁不时搅拌铁水,齐深继续观察火候。看坩埚内火焰转为白亮,温度达到手册说的一千六百度,他神情更变为激动。

    这种火焰他实验时看过几次,每次都是这么美妙。

    时间过去,慢慢坩埚内火舌由长变短,碳花也变得稀疏,内中熟铁已成为钢,齐深下令停止鼓风,将石墨坩埚钳出来。

    炉盖打开,两个工匠上前,小心用坩埚钳将石墨坩埚钳了出来,这坩埚已烧得通红,热腾腾的钢水飞溅。

    铁炉不远处有砖砌的流道,流道尽头是模槽,可以将钢水,浇筑成自己需要的钢锭模具等。

    两个工匠钳着,将那钢水倒入模槽中,然后有工匠按手册往钢水上面铺石灰与木炭,防止钢水氧化。

    等到钢锭完全冷却,众人兴奋的检查钢质。齐深算老手,他拿起一块钢锭,轻轻敲着,清秀的脸上满是迷醉赞叹:

    “好钢啊,如此细密匀称,这钢质竟比苏钢还佳!他们可是千锤百炼出来,需耗费多少精气神?我们直接炉内冶炼,以后不愁没有好钢了。”

    这锅五十斤左右的钢,如此的精妙,没有任何泡面,没有筋带,没有接缝,均质如一,简直完美!

    李国庆意的看着手中一小块钢,这是为他特制的,要不然拿不动。手中这钢,已经是非常优良的高碳钢,比苏钢好了很多,特别质地如一,这也是坩埚钢的优点。

    这种李国庆看不上的炼钢办法,现今世上是不存在的,也是一百年后才出现在世界上。