?隨著簡易煉爐建成,金礦開采冶煉進(jìn)度的加快,潘興漢終于擺脫銀錢只出不進(jìn)的窘境,緩過一口氣,有jīng力琢磨下一步的發(fā)展。其實他最關(guān)心的還是鐵礦那邊,冶煉鋼鐵,打造武器增強(qiáng)實力才是他的目的。
為了加快鐵礦建設(shè),新年過后,潘興漢帶著袁紅嫣搬到鐵礦駐地。在此之前,鐵礦主要工作是建造場房工棚,開掘鐵礦石,并沒建造簡易煉爐。潘興漢來到鐵礦駐地,把外出巡邏任務(wù)交給李chūn代管,自己全力投入煉鋼高爐的設(shè)計督造。
潘興漢對現(xiàn)代冶煉技術(shù)門清路熟,可對大明總體的冶鐵技術(shù)并不十分熟悉,總不能設(shè)計一套完全不符合實際的東西用來當(dāng)擺設(shè)。于是從礦工中抽出一些技術(shù)高超的工匠,組成鐵礦冶煉爐攻關(guān)組,讓他們當(dāng)老師,講解大明冶煉技術(shù),自己根據(jù)所掌握的科學(xué)合理的先進(jìn)知識加以改進(jìn)充實。
明朝已使用高爐冶煉鋼鐵,但是所生產(chǎn)的生鐵多數(shù)不符合鑄造武器的要求。原因就是高爐無論從爐內(nèi)溫度和技術(shù)流程上都達(dá)不到一次xìng生產(chǎn)高品質(zhì)生鐵的要求,兩個關(guān)鍵技術(shù)無法解決。一個是冶煉溫度,一個是雜質(zhì)的剔除,這兩個問題解決,就可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)生鐵。
影響鋼鐵品質(zhì)的雜質(zhì)主要有硫、磷、硅、錳等物質(zhì)。在沒有現(xiàn)代冶煉設(shè)備的情況下祛除這些雜質(zhì),只有在冶煉過程中根據(jù)礦石的成分,適量加入一些非金屬的分離添加劑,如螢石、石灰石、燒結(jié)礦和具有有效成分的鐵礦渣等。這方面,潘興漢在這幫工匠面前具有絕對權(quán)威,不但知道燕山北地鐵礦品位以及影響鋼鐵品質(zhì)的主要成分,還能配比出有效的分離雜質(zhì)添加劑。
大明朝的冶煉高爐溫度達(dá)不到要求的原因主要有兩個,一個是燃料問題,一個是燃料在煉爐內(nèi)燃燒是否充分的問題。大明朝冶煉鋼鐵已普遍使用焦炭做燃料。但這種焦炭只是經(jīng)過簡單的一次燃燒處理,具有熱值底雜質(zhì)多的缺。使用這種焦炭,煉爐溫度達(dá)不到冶煉更高品質(zhì)鋼鐵的要求。
為解決這兩個問題,潘興漢決定自己購買原煤,用更科學(xué)的方法煉化高品質(zhì)焦炭。改進(jìn)煉爐構(gòu)造,改進(jìn)并增加鼓風(fēng)設(shè)備,同時改進(jìn)冶煉工藝。在使用添加劑的同時,在冶煉中糅合進(jìn)工匠剔除雜質(zhì)的炒鋼技術(shù),簡單的,就是在熔煉過程中使用充分?jǐn)嚢杓夹g(shù)分離雜質(zhì)。
通過以上工序,煉爐生產(chǎn)出來的仍是品質(zhì)較高的生鐵,需要二次冶煉才能獲得所需要的鋼材。明朝生產(chǎn)鋼材主要采用灌鋼法。具體生產(chǎn)過程為“以生鐵與熟鐵并鑄,待其極熟,生鐵yù流,則以生鐵于熟鐵上,擦而入之?!薄肮噤撘允炱由F,用破草鞋蓋之,泥涂其下,火力熔滲,取鍛再三?!?br/>
這種冶煉辦法存在很大缺陷,一是沒經(jīng)過多次鍛打,雜質(zhì)沒有除盡,質(zhì)地比較疏松,二是滲碳不完全,三是工藝不容易掌握,四是碳含量不一致,不容易加工使用。
因此,潘興漢決定采用更先進(jìn)的蘇鋼法生產(chǎn)鋼材。具體生產(chǎn)過程是:先把熟鐵料放到爐里鼓風(fēng)加熱,后把生鐵的一端斜放到爐口里加熱。當(dāng)爐溫達(dá)到一千三百攝氏度左右時,爐里生鐵不斷熔滴,熟鐵料已經(jīng)軟化,便用鉗子鉗住生鐵塊,努力使鐵水均勻地澆淋到熟鐵上。澆淋完畢后,停止鼓風(fēng),夾出鋼團(tuán),上砧錘鍛,去除雜質(zhì)。重復(fù)這一過程三到五次最為合適。
將冶煉設(shè)備設(shè)計制造出來,將工藝流程規(guī)劃好,并不等于能夠冶煉出好的鋼鐵。懂得原理并能熟練cāo作的杰出工匠,才是完成目標(biāo)的關(guān)鍵。潘興漢指揮設(shè)計制造冶煉設(shè)備的同時,用自己總結(jié)出的符合生產(chǎn)實際的工藝技術(shù),培訓(xùn)這些工匠,以使他們掌握先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,盡早冶煉出優(yōu)質(zhì)鋼鐵。
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今天不是任何節(jié)rì,卻是鐵礦區(qū)槍騎兵駐地最熱鬧的rì子。天剛亮,從事冶煉活計的工匠就聚集到工棚,做好了冶煉的各項準(zhǔn)備工作。潘興漢在李蒙和冶鐵總管張大朋的陪同下來到高爐旁。
“所有生料都投放好了嗎?”雖然明知一切都已就緒,潘興漢還像現(xiàn)代領(lǐng)導(dǎo)人剪彩奠基那般,習(xí)慣xìng的問了一句。
站在投料口的一個工頭有些緊張的回道:“是。。。是的,大人,一切都弄妥當(dāng)?!?br/>
一臉嚴(yán)肅像的潘興漢向總管張大朋了頭。張大朋象跳大神的薩滿一般,拉著長腔,用盡全身力氣,高聲喊道:“時辰已到,祭祀火神?!比缓髮⑷⒋执蟮牟菹愎ЧЬ淳催f給潘興漢。
潘興漢走到高爐近前,為貼在火口上的火神敬香叩拜,然后接過一個燃燒的巨大火炬,投入高爐火口。沒辦法,雖然他不信這些,可工匠們迷信,認(rèn)為火神可保佑高爐順順利利的冶煉出好生鐵,也只有入鄉(xiāng)隨俗,聽?wèi){總管的擺布。
隨著爐膛里的火炬燃引火木炭,在總管的指揮下,一隊穿著火紅sè衣服的工匠踩著奇怪的步伐扭動身軀,吟唱出潘興漢似懂非懂的祭歌。直到高爐最下邊的木炭燃上層焦炭,這種儀式才告結(jié)束。
被總管指使的暈頭轉(zhuǎn)向的木偶般的潘興漢這時才恢復(fù)zìyóu之身,擦了擦額頭上的汗水,“需要幾天才能煉出第一滴鐵水?”
剛才還對潘興漢頤指氣使的總管,隨著儀式結(jié)束又回復(fù)下屬身份,恭敬的回答:“回大人,一般煉爐需要五至七天,若是您的法子可行,應(yīng)該更快一些,不過三天總是有的?!彼虻谝淮问褂眠@種高爐,語氣也不是十分肯定。
“好的,我就在工棚傍邊的地窩子等著,有事情隨時稟報。一定要瞧好了爐膛火候,千萬不能讓生料堵塞下層通路。”潘興漢反復(fù)叮囑。高爐分好幾層,從高到低有投料層、燃燒層、熔煉層、分離層、析出層。任何一層出現(xiàn)堵塞,都會引起熔爐爆炸;若是過早向下一層放料,又會產(chǎn)生大量廢品。
潘興漢和李蒙剛從工棚出來,迎面遇上負(fù)責(zé)槍騎兵物資供應(yīng)的王順。三人進(jìn)到臨時歇息的地窩子,王順歉疚的道:“興漢,這次我空手回來的,沒有買到咱急需的火藥彈丸?!?br/>
“錢不夠嗎?”李蒙有些著急。槍騎兵手里的火藥鉛子已經(jīng)不多了。
“不是錢的緣由,薊鎮(zhèn)總兵府根本就不讓咱買?!蓖蹴樁似鹨槐杷伙嫸M。
“我估計你這次去就不會有啥結(jié)果。他王保肯讓咱買,才不正常?!迸伺d漢對這一壞消息早有預(yù)料,“大哥抽空到京師的大藥店和匠鋪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),想辦法通過他們找?guī)讉€做鉛餅、火硝(硝酸鉀)和硫磺的商人,將這些玩意買回來,咱自己炒火藥、做鉛彈?!?br/>
火藥和鉛彈由官府嚴(yán)格控制,可所需的原料卻很普通,火硝和硫磺是治療特殊病癥的毒藥,鉛是工匠用來制作器皿的材料,買到這些東西并不困難。潘興漢早就想成立一個雜造局生產(chǎn)火藥和彈丸,一直沒有顧得上辦?,F(xiàn)在薊鎮(zhèn)總兵府卡脖子,不辦也不成了。
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