鋼術從春秋時代發展到現在基本上有塊煉鐵滲碳鋼、鋼、灌鋼等,目前中原宋朝用的就是灌鋼法,這種方法的優點在于產鋼量大。目前整個大宋年產鋼達到什麼數字林靖文是不知道,不過至少過千噸肯定是有的,這已經是很了不起了。但是灌鋼法煉鋼的缺點尤其明顯,那就是雖然量大,但根本就產不出好鋼,五鍛鋼基本就是極限,更好的只有指望上天突然心情好降下好運氣了。
而林家的煉鋼集中在美岸縣,本來采用的是炒鋼法,後來林家攻下美岸後帶入了中原的灌鋼法,不過,在美岸,灌鋼法並未普及,至少在軍中煉鋼場或者主要是為軍中提供鋼和兵甲的民間工場沒有采用這種方法煉鋼,林家主要采用的是百煉法煉鋼。
百煉法煉鋼雖然產量極其低,但很容易煉出好鋼,五鍛六鍛那是常見,七鍛也不少見,就是八鍛鋼也不是沒有。百煉法鍛鋼按照鍛造次數的多寡將鋼分為一鍛兩鍛等等,不過不是每一塊鋼都能夠反復鍛造的,鍛造的次數越多也就越難,失敗率就越高——拿九鍛鋼來說,以林靖文的推斷,九鍛鋼應該比後世普通的優質鋼甚至還要強上一些,但這種極限鋼只在傳說中出現過,現實中根本就沒人真正鍛造出來過。前段時間韓玉容想用九鍛鋼制造開花彈,但因九鍛鋼實在無法鍛造,開花彈的研究也只得作罷。
韓玉容想用九鍛鋼制造開花彈的想法其實是極其瘋狂的,那可是九鍛鋼啊,傳說中的極限鋼,拿來制造小小地炮彈是不是太暴殄天物?一般七鍛鋼就被追捧得不得了。用七鍛好鋼打造出來的兵器千金難求。林靖文曾經派人去試過,用軍械場出產的一把七鍛鋼刀就能從中原換來好幾船的糧食,而林家軍中百夫長以上用的都是七鍛鋼配合扶桑傳自盛唐的熱淬火技術打造的好刀,說是吹毛斷發並不為過,隨便拿一把到中原去至少都能換來十幾船糧食。
但七鍛鋼的產量實在太低了,鍛造出一塊七鍛鋼起碼要損失數十塊六鍛鋼,而鍛造六鍛鋼又要損失更多的五鍛鋼,成功率實在太低,百煉法也不是無所不能的。
其實說來都是叫鋼,不過據林靖文所見。五鍛以下應該是鍛鐵,根本就不算是鋼,五鍛以上地才叫鋼,只不過古代好鋼難尋,鋼材稀缺的情況下古人將效果差得不是天差地遠的鑄鐵算到鋼里面也是情有可原的。
但林靖文現在要煉鋼,只要鋼,鑄鐵還是不夠看的。
重和二年元月,在剛剛開春天地還未化凍的時候,林靖文發鐵匠三千、奴隸兩萬人入安東城北六十里處的遼河交叉處,這里本是女直人的屬地。遼聖宗之後為遼國所佔,建起了一個小堡子。也沒什麼名字,就叫遼河堡,是個人都不過千的極小型小鎮。
林靖文看中這里主要是看中了遼河交叉的位置,河水湍急,流量大,可以用作動力。
首先豎立起幾架巨型水車,用齒輪帶動做動力用來沖壓、拉拽、牽引等,可以用作粉碎鐵石原礦和拉動鼓風機之用。
先少地是耐火磚和焦碳。
耐火磚在春秋末期就有了,大多是用高嶺石燒的,也就是粘土制耐火磚。多用在陶瓷爐窯。花蓮縣陶瓷工場林立,自然不缺耐火磚。林靖文試了一下,溫度是測不出來,但在他地影響下林家廣泛采用泥炭。也就是煤,花蓮的耐火磚因需要承受泥炭常年的灼燒,經工匠不斷改良。其品質逐步增強,現在的花蓮耐火磚完全能夠承受泥炭的高溫,就是不知道能不能受得了焦碳帶來的溫度。
在目前來說,要煉鋼,先煉焦。焦碳是高溫干餾煙煤而得,這個容易,用耐火磚豎個干餾室便成,這個簡單,即使林靖文沒煉過也是听說過的,讓工匠們多試幾次就煉了出來,副產品干餾煤氣就拿去生火。
關鍵是煉鋼。
說實話,林大官人並不知道怎麼煉鋼,他本來只是一個軍官,既不是學工的又沒參觀過煉鋼廠,更加不會興趣廣泛到沒事就捧本煉鋼術的書死啃,他也就知道豎爐、平爐、轉爐還有蓄熱室、滲碳、吹氧等而已,就知道大致上有這麼一回事,真正的技術和工藝他是完全不知道地——後世又有幾個人知道怎麼煉鋼的,又不是象那些YY書看多了學生一樣整天琢磨著怎麼去穿越,那些幻想神經空前發達的幼稚小屁孩才為了「穿越需要」而整天想著煉鋼呀、造玻璃啥地,反正林大官人是沒關注過這些。
但林大官人大致知道煉鋼原理,無非是去雜質去碳而已,高碳鋼還要先去碳後加碳,而且,中原自古以來的煉鋼技術之類的書不少,美岸更是多地是煉鋼巧匠,湊合到一塊兒研究琢磨下大致差不多就行了,反正他也不需要一開始就出後世那樣質量上乘的好鋼,只要能煉出鋼就行。
先是豎個豎爐,爐高十四丈有余,結合模索出來的工序,林靖文將它建成雞蛋形狀,中部有十圍之寬,都是用耐火磚砌成,頂端的煙更是直插雲霄。
要說這麼高這麼嚴格要求的爐
個時代的建造水平只能用人命去換了,長城月兌離了當水平,結果修個長城死了幾十萬人,林靖文的這個豎爐雖然以此時的水平還能辦到,但也是用幾百奴隸的命換來的。
修豎爐的時候,底部和中間還好辦,不是太高,奴隸們還能堅持,但修到了十丈以上,這個時代可是沒有安全索之類的,這麼高的地方人爬上去都不容易,別說還要在那麼高的地方修造建築了,奴隸們雖然被兵士的刀槍和鞭子指著卻也不敢上去。
重賞之下必有勇夫。林靖文直接下令︰「將修造任務分成若干部分,奴隸有願意上去並完成者可月兌籍為庶民,死者由其家人受益。最高最危險的部分若有完成者可直接為平民,賜地二十畝。」
奴隸們頓時眼楮就綠了,剛才是沒人敢上,現在卻是爭著上,即使一個接一個地掉下來摔死也是前僕後繼。
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林靖文之所以許下如此重賞,那是因為煉鋼實在太重要。鋼鐵時代,一個時代既然甚至以鋼鐵為名,有了鋼鐵就有了一切,不說別的,至少林靖文根據林家這幾年發展地經驗總結。有了鋼鐵至少生產力都會提高許多。
豎爐建好以後工匠再用一個水車帶動鼓風機引風,再用水車車上水來先儲存入水塔中,再用個機關控制水流大小,然後下令煉鋼。
一車車地鐵石原礦混合著焦碳和 石,也就是石頭,倒了下去,用泥炭生火之後,火光映紅了眾人的眼楮,滾滾濃煙順著煙直入天空。
等火勢穩定,工匠們順著留出來的觀火孔觀看火候。這個豎爐還是太原始了。火都順著觀火孔燒了出來,根本就無法靠近。也就無法觀察火候。沒辦法,負壓設計林大官人是不知道的,只能用土辦法來了。琢磨半天,才有巧匠想出修個緩坡將觀火孔上移並且將豎爐雞蛋形的「身體」兩端加大中部弧度加深的建議,這才保證火沒燒出來。
改建完畢後再煉,這次倒是順利,林靖文這次帶來的都是技藝精湛的工匠,甚至很多是匠師,他們個個少說都煉了十幾年的鋼,自然是知道火候的。
火候到時。工匠下令開爐放鐵,鐵水沿著事先築好地漕流出,並開關放水,水塔中的水將鐵水冷卻。頓時得到成品。
這卻是生鐵,一爐足有三千多斤,讓眾工匠們吃驚得差點把眼珠子掉下來。雖然這個豎爐煉鋼的方法有他們參與制訂工序,但通過理論推斷和試驗模索出來是一回事,親眼見到又是另一回事,工匠們一輩子都是融鐵石鍛打為鐵,哪里見過直接用火燒出鐵來。
不過,這一步僅僅只有生鐵而已,還要繼續煉才能得到鋼。
這次卻是不把焦碳和生鐵混合了,本就是要月兌碳,再一混合還得了。生鐵和焦碳分上下兩層放入爐中,繼續煆燒。
到得第五日,觀察火候的工匠報告說火候到了,林靖文下令出鋼。鋼水從爐中放出,這次用來冷卻的水流流速與上次煉制生鐵的水流流速不同,兩水一經接觸,白氣漫天,白氣散後就得到一塊塊鋼錠。
經過匠師測試,這次煉出的鋼有五鍛鋼的水平。天哪!直接煉鐵為鋼,而且是五鍛鋼。工匠們頓時沸騰了,不禁相擁喜極而泣,這一次卻是有足足近兩千斤鋼。
林靖文卻是很不滿意,後世民國時期有史記載第一次高爐煉鋼的時候可是直接出了七鍛鋼的,他這次出地只是五鍛不說,還有一部分鋼並不合格,是次品,有一部分都給煉成了熟鐵,真是人比人氣死人。
工序需要改進。不過這個問題卻不用林靖文親自操心了,他對煉鋼就知道那麼多,剩下的事自有工匠們去模索,他只是安排匠藝大學堂地學生在旁學習並計算鋼中的碳成分大致比例而已,以給研究工序作些參考。
邊模索邊改進。
首先,工匠們在豎爐主體旁邊加了個小點的爐子,鼓入空氣加熱,然後將加熱後的空氣替代冷空氣鼓入豎爐,的確提高了爐溫。
再有工匠提出了鐵溶液攪拌這個設想,雖然是設想,但現在就是模索階段,設想也要實際實施一番。經過測試,攪拌鐵水確實對月兌去鐵中雜質有利,而且提高了成鋼的品質。
扒渣時機、冷卻水流流速等等一系列問題逐一被工匠提出設想然後實際實驗起來,甚至有不少工匠提出了各種古怪的想法,不管對錯,都一一做了再說。
費時兩個月,終于,等林靖文差不多等的暴怒的時候終于有工匠來說煉出了七鍛鋼。真是郁悶啊,別人要技術沒技術要人才沒人才,物力、財力、人力都不入流卻能直接煉出好鋼,林大官人集中了林家幾乎所有的匠師耗費諾大資源卻是如此艱難才能煉鋼,真是氣死人了。
不過,總算成了。林靖文下令總結工序,令奴隸一字排開建造了二十座高爐,日夜不停地煉鋼。