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明末虎啸_第98节

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所制的耐火砖,能保证高炉可以长期使用,而现在李啸实在没办法在附近找到高铝粘土,只能用普通的内燃砖代替。

这样一来,因为炉壁耐火砖主要成份是二氧化硅,当石灰等造渣剂加入炉中后,将与铁水中的磷等杂质产生磷酸,而这个磷酸会与酸性炉壁发生激烈反应。导致高炉内壁的侵蚀与破损。因此这座高炉内,必须贴上由高铝矾土制成的碱性耐火砖作为炉壁内衬才行。

现在这座高炉,很可能用个不到二十次就会有烧塌的危险。

这高铝矾土,李啸记得在中国矿产物志中记载过,在鲁南地区是有出产的,尤其是临沂地区更是极多。只是李啸现在只能控制这小小的雄唐所,无法伸手捞过界,让他颇有望之兴叹之感。

以后一定要想办法解决这个问题,力求让高炉安全使用时间达到临近现代工业的水平,李啸在心中暗暗下决心。

为了保证安全,李啸对铁匠们反复叮嘱,这样的一座高炉只能用上十五次,便要务必拆了重新搭建。

李啸为了安全起见,对于高炉附设的鼓风机做出了重大改进。本来在明朝的时候。炼铁鼓风所用的还是折叠皮革所制成的地风箱,外型象个大型的手风琴。使用地时候用脚一下一下地踩踏鼓风。这种鼓风机最大的问题就是容易在高温中老化,万一因为鼓风不力,而导致这种没有使用耐火砖的高炉炸炉崩塌,滚热的铁水能把附近的工匠瞬间汽化。

现在这种可拆卸的活动式推拉木箱鼓风机,便是李啸经熟思后所采用的。它象一个大抽屉一般,上面有木制把手,可推拉鼓风。而且一旦发现有破损。便可立即更换。

颜均与铁匠们用近乎崇拜的眼神看着李啸。如果说高炉让他们震撼的话,那高炉旁边修建了的那座炒铁炉则让他们惊奇不已。

颜均他们所知道的明代炒铁炉。也就是《天工天物》上面所记载的那种开放式炒铁炉,是一种完全用人力搅拌制作的设备,炉边总有一位身强力壮的大汉,拿着根柳木棍做的炒铁棒,挥汗如雨的来回搅动,极没效率也极损害工匠的健康。

其实。《天工开物》中的钢铁冶炼流程,已经到了规模化、量产化、生熟铁连续生产的地步。这是把炼铁炉与炒铁炉串联在一起,让由炼铁炉炼出的生铁液流入炒铁炉,用柳木棍搅拌,使生铁液中的碳氧化。而成熟铁。这种连续生产的工艺,已初具组合化生产的系统思想,既提高了生产效率,又减少了能耗。

让颜均与众铁匠惊奇的是,李啸设计的这座炒铁炉完全颠覆了他们对炒铁炉的原有认知。

这座李啸设计的炒铁炉的外形有点像功夫茶的茶杯,它用内燃砖整体建造,炉床底部中间凹陷,四周是拱形炉壁,下部为燃烧室,进风道在燃烧室底部。是一种前所未见的火焰与铁矿隔离的反射炉型。

它的结构可以看作上中下三层,顶层和次层互相隔离,中间是多个可翻动的铁栅栏。使用时铁水从高炉流到顶层,次层铺堆的煤炭平躺在铁栅栏上燃烧,加热楼上的铁水,煤炭烧过后翻翻铁栅栏,炭渣就掉进了底层的除渣室,铁栅栏放平,又能从斜向下45度的进煤道向它上面添加煤炭。

接下来,李啸设计了一个支架,安放在炒铁炉的正中央上方,支架下面安插着有三根熟铁棍子斜斜地伸向炉床,外面使用绞盘推用,有三个把柄向外伸出,可以由三个壮汉离着一段距离共同推动炒铁,这样改进后,虽然仍是人力推动,但可以有效维护工匠的身体健康,也可以使炒铁更有效率。

接下来李啸开始了共析坩埚的制作。这是制造上好钢材的关键步骤。

其实坩埚炼钢铁早在汉代就有了,在宋代达到一个高峰,明代少数地方亦有,称为方炉,只不这种古代的方炉,只能炼铁,不能炼钢。

李啸找来曾做过瓷器的廖全禄,给他画了一张草图,让他用做瓷器的方法,先把粘土粉碎加水过筛成细泥,再加入象石灰,炭粉之类用来进一步除渣增碳的配料,混合均匀后,再像塑瓷胎那样在飞速旋转的木盘上手工成型,最后放到专门的高温窑中烧制十个小时,坩锅就新鲜出炉了。

为了保持技术不外泄,石灰与炭粉的加入比例由李啸亲自配好,并且装模做样了加了一些无关的渣料与以上两种料混在一起。

一切准备工作都做好了,李啸突然想起明朝一些名人对各地炼铁状况的评价。

当时的铁以福建的最为闻名,崇祯年间方以智曾经在《物理小识》说过:南方铁以闽铁为最上,广铁次之,而楚铁只可做锄。

茅元仪在《武备志》中则在说:制威远炮用闽铁,晋铁次之。

赵士桢则在《神器谱或问》说:制铳须用福建铁,他铁不可用。炼铁,炭火为上,北方炭贵,不得已用煤代替,故迸炸常多。

李啸在心下暗想,我所制的雄唐所钢铁,这质量,定要在那明朝最好的闽铁之上。各位大贤,承让了。

第一百五十一章顶尖之剑

随后,让人激动的炼铁正式开始了。

一筐筐的木炭被塞入高炉的下方,一车车铁矿石被与木炭混堆放在一起。

当鼓风箱开始被铁匠们用力拉动后,在新鲜空气的劲力吹拂下,高炉内的优质木炭开始猛烈地燃烧,与木炭混堆的铁矿石立刻猛烈地发生了还原反应,矿石迅速变红,变软,液化,一股火焰冲天而起,从炉顶飘出。

颜均欣喜地发现,仅仅过了半天时间,这大大超出了他的原有估计,在明朝,一般最快出铁也要三天。

从高炉侧面的观察口就可以看到,铁水聚在炉底,呈现出迷人的橘红色。“大人,铁汁已成,可以开炉出铁了!”颜均一脸激动的神色。

李啸之所以出铁如此之快,关键密决在于,从鼓风箱鼓入空气进入高炉前,它的的温度是经过预热的,下方设有和进气道隔离地火池,内盛燃煤,空气在进炉前,就被加热到八百至一千度。而不是象明朝一样,直接朝高炉中鼓入冷风。

空气预热,这是现代钢铁生产中,提高炼铁效率地最关键一步。李啸印象中,这是英国人在十六世纪下半叶为提高钢铁产量而想出的招数,在以前全世界都没掌握这门技术。

有铁匠穿上了厚布衣作防护,又用湿巾蒙脸,手持长柄铁钳,把高炉下部出铁口的活门打开,顿时铁水跳跃着奔流而出。

这些铁水混合着炭渣,铁重而渣轻,炭渣大都浮在面上,大块点的在沟槽上就被一块生铁做的挡板挡下来,铁匠们拿着长铁棍子,把炉渣扒到一边。

铁水直接从通过沟槽流入已被烧得炉火熊熊的炒铁炉。三名壮汉缓缓推动炒铁炉上的绞盘把柄。三根熟铁棍子与铁水充分搅合,橘红的铁水迸飞,发出啵啵的声响。

高炉炼出的生铁水,含碳量在百分之三左右,生铁熔点约1100-1200摄氏度,纯铁则高达1535度。当碳与氧气结合。生铁水中的碳含量逐渐降低,它的熔点就逐渐提高了,于是炒铁炉中的铁水变得浓稠,由清汤到酱汁,由酱汁到果冻……最后聚成一个个外形很可爱的铁团儿,颇有点像魔幻世界的怪物史莱克。

在场的工匠一阵欢呼,可用于打铁的熟铁终于炼好了。

这一次炼制,起码打造了一万三千斤熟铁,却只花了不到一天的时间。

在明朝。在福建漳州有最大规模的10立方米高炉,一次能出一万斤铁,这在当时已是顶尖水平了。而李啸这次试验性质的炼铁,却一下子就把产量提升了近三倍,而时间却缩短了一半不止!

其实李啸还没有让这座高炉产能最大化,30立方米的高炉有效容积,即时以较低的利用系数,比如2~3计算。每天最少也能炼出70至80吨铁。

颜均急不可耐地夹起一个怪物史莱克,一脸激动的神色。挥锤就要开始敲打。

他经验丰富,看得真切,这是块相当不错的高炭熟铁,可以打造成相当锋利的刀剑。

“且慢。”一旁的李啸伸手制止了他。

颜均颇为疑惑地望向李啸,不明白是何意,却见李啸脸上是神秘莫测的笑容:“我与你打个赌。看看谁造的剑更锋利,更难断。”

李啸说完,走了过去,很随意地用火钳夹起一块熟铁:“我就用这块料来做。”

所有有经验的工匠脸上都是震惊的神色,因为。李啸所夹的那块熟铁,材质极软,哪怕用来打菜刀,打锄头都不堪其用!

看来李啸要输定了。

颜均的脸色微微有点红:“主公,你这块铁。。。。。。”

“无妨,我就打这块。”李啸仍然是一脸笑容,他挥了挥手,让另一名铁匠过来,对他说道:“把我这块熟铁,先打成铁片,再拌入我配好的粉料,一起放入那个锅中(共析坩锅),搅拌均匀后,送入烘箱中重新烤化。”

这名铁匠犹犹疑疑地这样做了,将这盘犹如比萨饼一般的坩埚料,送进了耐火砖做的坩埚炉。

与此同时,颜均开始敲击他自已所选好的那块熟铁,他与另一名工匠配合,一个夹铁,一个挥锤,熟铁被锻锤敲成了薄薄的一片,温度降低,钢铁烧透的金红色消退了,颜均又把它放到锻炉上烧得红热,拿錾子敲了中间几下,铁钳一用力,就从中间折弯了叠在一起,再放到锻炉下敲打。然后铁片再次被敲薄,再次折叠,冷了就放到锻炉上加热……颜均这种反复折叠锻打的方式,就是所谓制造百炼钢。这种方法里,指每回炉加热一次叫做一炼,回炉百次称百炼。当然,真正要达到百炼的程度,是相当少的,可以说基本不存在,因为所花的时间与精力成本实在太高。在明朝,一般普通士兵的刀最多打个10炼,甚至只有7-8炼,而将官的刀也只有20-30炼,只有高级将军的刀才有50炼以上。

再来看下李啸这边,坩埚炉在点火加热近四个小时后,铁片完全化作了钢水,和碳粉融为一体;造渣用的石灰粒浮在钢水的表面,把磷、硫等有害物质尽可能的吸附到自己身上。

等它自然冷却后,李啸命令工匠连锅端出来,把坩埚砸碎,敲掉钢渣,得到了非常纯净的钢饼。

这是碳含量被严格控制在0.77%左右的共析钢,它在红热状态下自然冷却,到723摄氏度时内部生成多边形珠光体组织,片状的铁素体和渗碳体平行排列,从金相学上看,其强度硬度和加工性能都很优秀,特别适合调质。

工匠夹起这块钢饼,准备象颜均一样折叠锻打,李啸却叫住了他:“直接打成剑,不用百炼法叠锻。”

周围的工匠几乎不相信自已的耳朵,这算什么方法,与百炼法相比,简直如儿戏一般。

怀疑归怀疑,这名工匠不敢违背李啸的吩咐,老老实实地按他的方法开始制作,速度很快,不一会儿剑型就锻打了出来。

这四个小时里,颜均所打的剑基本成型,他与其他铁匠轮翻作业,下足功夫,打了把50炼的好剑。

颜均开始淬火,他稳稳的平夹剑身,只把剑尖和两侧的刃部浸入水中,一阵白雾滋滋响着腾起。这种淬火方式为局部淬火,这样就只有锋刃部经过淬火变硬,剑脊仍然相对柔软,这样就得到了外硬内软的宝剑。

颜均这样做是很有道理的,因为钢件经过淬火,从金相学上看,维氏硬度400左右的奥氏体,转变为1000左右的马氏体,简单的说,就是剑刃变硬了,而剑身却依然相对柔软,这样的宝剑在斫击时,比全淬火的剑更具弹性,更加锋利,而且不易断裂。

颜均颇有些洋洋得意地看着手里这把青光莹莹流光盈彩的好剑,他装了个简单的剑柄,反复用砂轮打磨剑刃,为与李啸的剑对砍做好了准备。

为李啸打造钢剑的工匠打好剑型后,夹起钢剑,准备像颜均那样局部淬火,只把剑刃放进水里。

“全放进去。”李啸在旁边轻轻地说道。

工匠以一种难以置信的眼光回头看了看李啸,看到李啸的神情坚定不容置疑,决不是在开玩笑,他一狠心,把剑全放进水里。

“嘶啦”的一声爆响,依然红热隐现的钢剑激起澎湃蒸腾的水蒸气。李啸环顾四周,发现周围的工匠们都是一脸惋惜的神情,他便猜到了他们心里在想什么,无非是认为现在这么淬火,这剑必然发脆,一旦与其他兵刃相碰,非常容易断碎。

这算什么做法,难道祖宗留下的宝贵经验都不中用了么?

每个铁匠心里都在这样问自已。

第一百五十二章双剑对决

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。。。。。。

每个人的眼神都看着李啸。

李啸看得出来,众人都有点不甘心,也许,他们认为,李啸可能还要再重新回炉再锻打一遍吧。

李啸微笑着让人熄灭了坩埚炉,周围响起了一片轻微的叹息声。

众人正在暗叹李啸不懂淬火之术时,李啸却从那名工匠手中夺过剑来,操起剑胚插到已经熄灭的炉火中,烤热后又搅动几下再重新拿出来。

“好了,现在可以拿去打磨开锋,绝对是一柄顶尖之剑。”

这、这是什么意思?

这名工匠神色懵懂的拿起剑,开始用砂轮打磨,一边浇水避免退火,一边打磨开锋。不一会儿,粗磨出了锋刃,李啸喊了句够了,让他不用细磨了,然后安上个简易的剑柄就宣告大功完成。

这是怎么一柄丑剑啊,与颜均所打制的那青光盈盈云纹隐现的华丽剑身相比,实在是平淡无奇毫无特点,整个没有完全磨好的剑身上是白亮亮的一片,看上去死气沉沉,就像是块磨光了的铁片。

在周围一片疑惑与怀疑的目光中,李啸手持这把毫无特点的剑与颜均打制的50炼宝剑互斫。

“看好了。”李啸轻喝一声,挥剑猛砍。

两剑相砍,火花四溅,只听得叮噹一声脆响。

李啸的宝剑上没有任何

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