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越沧海_无财无能言财【完结】(542)

  事实上,每一波铁料在高炉炉膛里反应的时间有可能有五六天甚至七八天之久。每一次开炉的时候引出来的铁水有可能是六七天前投进去的矿石料的产物,而刚刚投进去的矿石要到六七天后才会变成生铁水。当然与铁水一起清理掉的,还有其他反应后的炉渣等副产品。

  与高炉炼铁的上面投料、下面出铁循环相比,蓄热炉炼钢的过程就要直白得多——炼钢的时候,每次都是投入一整炉的赤红生铁和别的辅料,然后锻炼一两天,再次开炉的时候,就会把所有成品钢全部倒出来,彻底清空炉膛,再进行下一次作业。

  从这个角度看,因为大型炼铁高炉每天可以出四次生铁浆、每次四千斤。而蓄热炉炼钢需要两天时间才能消化这四千斤的生铁料。兑换算下来,六座四千斤的小蓄热炉才能吃下一座高炉产出的生铁。如今吴越一方的蓄热炉建立还很少,所以生铁产能是远远大于钢材的。湖州长兴的钢铁厂如今有大小高炉十七座、蓄热炉仅四座。估算下来,一年可以产出生铁两万吨、高碳钢两千吨;如果对这个数据没什么概念,可以参考一下北宋鼎盛时期的钢产量——北宋神宗年间,钢铁产量峰值曾经达到过全国年出铁三万吨、钢四千吨的规模。八百年后,清末洋务运动建起的汉阳铁厂,在甲午海战之前一年,达到了一座钢铁厂年出生铁二十万吨、钢材五万吨。

  也就是说,如今的湖州长兴铁厂产能规模,大约是北宋神宗时候全国产能的四成、是甲午海战前汉阳钢铁厂的十几分之一。但是已经略微反超过了北朝后周占领区的全国手工业钢铁冶炼产能了。仅这一座钢铁厂,让吴越成为如今汉语言文明范围内最大的冶金产能势力,是毫无问题的。

  ……

  因为蓄热炉炼钢要至少30多个小时的时间才能出钢,所以钱惟昱自然是不可能在视察的过程中盯着看那些工匠的全程操作过程。所幸如今有四台蓄热炉,所以视察的过程中沈默可以带着钱惟昱去另外一座即将要出铁的蓄热炉边上解说观看——其实,四座蓄热炉都没能把最大的那座高炉的生铁产能吃饱,只能是让其中一半的生铁有机会炼成钢材,剩下一半生铁只能拿来做普通锻打的器具或者铸造所用。

  来到即将出铁的那座蓄热炉附近,沈默解说道:“两个月前第一座实验小蓄热炉试炼的时候,用的还是石灰石、铁矾土之类的辅料。后来交趾海防与广西钦州之间也发现了一处大铁矿,所产铁矿石品位与崖州铁矿相若,而且多有磁性。军器监的工匠们在反复实验之后,发现这些磁性的铁矿石充分破碎磨粉后放入炼钢炉内混炼,竟然能让钢料更加纯净优质。此后便形成制度,每四千斤生铁水掺入二百斤磁铁矿粉矿。”

  海南岛的石碌铁矿,是钛含量比较高的,而且还有一定量的镍元素。按说在古代缺乏人工改变钢材配比、掺入稀有元素锻造成合金钢的技术的情况下,用石碌铁矿锻造出来的钢是有可能达到钛镍合金钢的水平的——当然,因为不稳定性因素太多,钛含量和镍含量肯定不能和后世专业微调配比的合金那么强大。

  众所周知,要极大改善铁基金属的强韧和锋利属性,两大元素的掺杂是很重要的,一个是钨,一个是钛。钨可以让金属坚硬锐利,从古代的宝刀名剑到后世的尾翼稳定脱壳穿甲弹,基本上都要用到钨合金钢制造刀刃或弹头(贫铀弹除外);而钛合金在坚韧方面的特性就是无与伦比的了,可以用于制造对重量有要求的高强度装甲,并且各种扭矩、抗拉等结构应力强度非比寻常;从次世代战斗机到宇宙飞船,钛合金的应用都非常广泛。

  所以用石碌铁矿的矿石冶炼出来的钢材,在合金元素的混成方面,已经是绝对领先于这个时代东亚范围内的其他同行了。剩下的另一个方面对钢铁质量的制约因素就在除杂方面,也就是如何进一步彻底除去钢材中除了铁元素、合金元素、适量的碳之外,其他不该存在的东西。

  常规的做法,是在炼钢的时候加入石灰石除去仅存的硫、磷;用生铁和氧化铁矿石粉混成、利用氧化铁中含有的氧元素在高温时被别的杂质氧化夺走提纯铁含量。在这一点上,吴越人如今尝试了使用越南北部的磁铁矿开采出来的矿石。

  与普通赤铁矿的氧化铁成分相比,磁铁矿的主要成分是四氧化三铁,其中的铁元素化合价态更加不稳定,也相对活泼一些。更容易用于除杂反应。虽然四氧化三铁矿石单独炼铁炼钢的时候因为其磁性存在比氧化铁要处理麻烦得多,但是在作为少量添加剂的情况下,却可以很好的胜任,也算是一种妙到毫巅的物尽其用了。

  钱惟昱一边看着长兴铁厂四台蓄热炉的账目和实验记录,上面记载着两个月来几十次反复试验的掺料配方比例,可见军器监的工匠们在得到了努力方向之后,也是刻苦做了许多次优化,才有了今日的成果。四千斤铁水当中,光是磁铁矿矿粉的掺杂量,这些工匠们就从每炉一百斤试到了五百斤,才得出今天这个成果。

  很快,开炉的时辰便到了,蓄热炉首先撤去了堆砌在热风室外面的煤球堆,把水车提供动力的鼓风机吹气管道阀门移开,停止向蓄热炉内鼓风。大约过了几分钟的时间,温度稍微降低稳定了一些,就有工匠拿着用不曾上漆的光滑干木料工具扒开炉膛门外的堆砌物,经过一番繁琐的操作打开炉门,把堆在一排玄武岩磙子上的炉斗拉出来。


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