第十二章 大炼钢铁

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第十二章大炼钢铁

第十二章大炼钢铁

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现代用坩埚炼钢速度是极快的，主要是燃料问题，可以喷煤粉、燃油什么的。但是宇族现有的设备简陋，显然没有那么容易。不过红世还是旧能的采用了一些比如纯氧顶吹（没有纯氧，只好用风箱煽动普通空气通过陶管代替，喷碳粉（用鼓风机将碳粉吹入代替煤粉）等。

这天，几乎所有铁匠都云集到第一号炼铁工棚里，四位铁匠师傅作为第一线作工，还有无数铁匠作为后备。

还好，用沼气炼铁没有现代高炉那么热，不过为了避免灼伤，作人员还是穿上了兽皮围裙，这让他们在这春天，还是汗水直淌，需要不停地喝盐水。

沼气喷头早已经试过，并且调试好进风口，使其达到最理想的燃烧效果。

坩埚被安放到支架上，最后一次调整好沼气喷头的角度，在坩埚里放上十公斤蜂窝铁，用作溶剂以及去除硫质的石灰也已经准备好。红世仔细检查完毕，下令生火。

蓝汪汪，稍稍带点红色的沼气点着了。为了确保这次炼铁成功，红世特地下令，暂停沼气使用一天，以确保有足够的压力，火苗一下子就将坩埚笼罩在里面。

不过，虽然沼气燃烧的理论温度可以达到两千度以上，但是实际使用时，因为传导、散失等因素，要让熔点在一千五百多度的铁融化也不是那么简单的。但是，经过一段时间不纯氧顶吹与喷射碳粉后，烧红的蜂窝铁开始软化，体积也开始缩小。

红世不失时机地吩咐向坩埚内添加石灰石，同时加大沼气喷射量。很快，坩埚里的原料以肉眼可以看到的速度融化，一层炉渣杂质浮了起来。

红世用陶杆伸进坩埚搅拌了一下，发现矿石都已经融化。不过为了保险，也是为了旧能去除杂质，红世又继续炼了半个小时，不停地放入铁矿石与石灰，好让上层的炉渣自然溢出。最后红世估计时间差不多了，才下令起锅。

先是倾倒掉上层比较轻的炉渣，再将铁水倒入事先准备好的模具里，人类历史上第一炉铁就这样炼制成功了。铁匠铺里面顿时响起一阵欢呼，还没有等冷透，几个工匠便迫不及待的砸碎模具，扒出还有点暗红的铁块，马上扔进旁边准备好的水坑，水顿时发出爆裂声，沸腾起来。

一过秤，前后十八公斤蜂窝铁，得到了九公斤生铁。当然，因为原料不理想，这样炼成的铁里面还是含有一部分超标的硫，还是要通过锻打的形式去除，最终估计可以得到八公斤熟铁。不过，这也已经大大减少了工匠的工作量，效率提高一百倍以上。而且，锻打下来的铁屑还能再次还炉，节省了矿石原料。因为这样，所有的铁匠工匠都很亢奋，马上开始第二炉冶炼。

炼铁的成功是划时代性的，这意味着宇族可以较大规模——当然与现代炼铁业相比还是极小——生产生铁（半成品），宇族的科技发展也达到了从发明火药以来的第二个小高峰。

有了第一次的成功，红世再接再厉，又制作了一口可放五十公斤原料的中号坩埚。

但是很遗憾，这次炼制失败了。无它，温度达不到，无论烧多久，因为燃烧的同时，热量也在散失，所以蜂窝铁始终未能完全溶化。

经过反复试验，十五公斤的坩埚正好，最多可以达到十八公斤。不过冶炼时间差一倍以上，明显不合算。

这样炼出来的生铁还要经过大约十几次锤炼，得到的就是熟铁。

熟铁再回炉，就可以按照模具制造真正的成品了。当然，因为熟铁偏软，需要淬火提高硬度。同时，渗入碳素，才能形成强度大的高碳钢。这种钢，就是渗碳钢，与一般炼钢炉里炼出来的钢不同，不过硬度强度完全可以媲美一般钢铁。

虽然这种炼制手段可以得到的钢铁产量不高，估计就是几百人干上一年，也不过几十吨钢铁，不及现代化炼钢厂的一炉产量。不光是锻打太费时间，沼气产量也明显供应不上。即使红世派几百妇女天天割草并增加沼气池数量，产气量还是跟不上要求。不过，这年头，能够得到这么多钢铁，红世已经很满足了。

有了钢铁，红世就可以大展拳脚了。

生铁质地坚硬，可以用以制作大件铁器，比如犁。

熟铁质软，延展性、传热性好，可以制作铁皮类制品，比如锅。

钢质地坚硬，又有良好的韧性，可以用来制造几乎一切物品，尤其是要求高的武器类，比如刀，甚至可以制造枪、炮。

当然，这个枪与炮现代意义上的后膛枪炮还是不同，其实就是前膛装药虽然宇族已经有了竹子制造的土火炮，但是这种土炮有一定危险性，而且只能使用一次，最多几次，经过外部藤蔓加固的炮膛就会裂开，不能重复使用。而铁制枪炮就不同了，虽然还不能发射真正意义上的枪弹炮弹。但是，就是铁砂碎陶片的杀伤力也很大了，而且是面杀伤。打仗，也并不一定一定要杀死敌人，只要能使其失去战斗力或者有巨大的威慑作用就可以了。土炮可以用生铁铸造，因为重一点没关系，火枪枪膛壁薄，只能用钢制造。

另外，有了铁，也就可以制造交通工具。比如大车，增加运输能力，减轻劳动强度，提高劳动生产率。

在宇河下游，与铜矿之间的地方，有一块巨大的山坳，山上都是石灰石，这个地方，用来炼铁最合适不过。

现在红世没有空清理场地，在打出防火道之后，一把火将树木杂草以及千万年堆积下来的枯枝败叶烧了个精光！

首先便是建造小高炉，第一个炉子，只是实验性质，所以也不要多高多大，而且要利用地形，好用就行，因此，是贴着山壁建造的，进料口就在山上，这样就省下许多部件了。

先建造了个五米高内径两米的小高炉，外面是用铁板包住，光这个，就耗去了这么多铁匠长久以来炼出来的差不多一半铁。里面则用粘土烧制的耐火砖内衬，现代高炉是用不着炉栅的，但红世是第一次，怕燃烧通风不够，所以还是在炉内大约五十公分高处，架设了一些陶制炉栅，至少在炼铁前期，可以大为改善炉内的通风，避免被炉料塞死，造成燃烧不充分。

在高炉中间大约三分之二处，是出渣口，底部则是出铁口，当然，铁水车以及必须设备都已经制作完成。

对红世来说比较头痛的是鼓风设备，现代炼铁需要热风炉与鼓风设备，而古代根本没有电动机，自然也没有大型鼓风机，这个就比较麻烦，好在这也不过是影响了热效率，有了焦炭，炼个铁还是不成问题的。

其实趣明的发展就是这样，讲究水到渠成，超前的知制作蒸汽机？还是饶了红世吧。那玩意噪音太大了。

最后红世还是将主意打到了水轮上，经过无数齿轮的多轨变速，一台简易的鼓风机终于可以开始运行了。

古代炼铁当然没有鼓风机，但是效率低下，所以，要提高劳动生产率，这鼓风机还是必不可少的。

最后，这土高炉的空气循环是这样的，鼓风机带动空气进入炉底，燃烧后上升，通过炉顶烟道导出，进入燃烧室（烟气中含有大量煤气与一氧化碳，可以二次燃烧），与进来的空气混合后再次燃烧。加热经过无数铁管中流过的冷空气，冷空气变热后再被鼓风机吹入高炉底部，以提高热效率。

其余的一些设备以及措施就不说了，恰好前些天，族人发现了一种奇怪的石头。经过红世鉴定，是萤石，炼钢铁材料之一，所以红世马上派人前去开采。经过几天的捣鼓，万事俱备，只欠东风，柴火浇上油脂被放入高炉最下面的陶栅上，上面是一层焦炭，然后是石灰石、萤石、铁矿石，如此一层层叠加上去。当然，木材只是引火的，上面就不用了。等一切准备完毕后，红世一声令下“点火！”高炉内部便熊熊燃烧起来，木材引着焦炭，在鼓风机强劲风力焦炭开始变红，散发出强劲的热力，中上层的焦炭次第开始燃烧，铁矿与辅料也开始变色，发软，继而渐渐融化……

当经过高炉顶部出去的高温空气再度燃烧并加热热风炉内空气后，高炉内的升温陡然加快。石灰石、萤石开始融化，并与铁水中的多余杂质开始反应……

红世不停地向族人大喊着，要他们加快送风速度，吹入碳粉……不知过了多久，第一炉铁水终于奔腾出来，现场也是一片欢腾，终于成功了，宇族就此拉开了大规模炼铁的序幕。

高炉炼出来的是生铁，这铁水可以直接送去炼钢。不过，现在宇族一穷二白，什么平炉转炉电炉电弧炉之类一概没有，只能采用最原始的坩埚炼钢法，产量自然不高。好在有了大量生铁，以及一部分熟铁，制造一般工具农具与武器也是足够了，比如最耗铁的土炮，就可以用生铁铸造。

这边早已经准备好了坩埚，也已经点着火，焦炭已经通红，铁水倒入坩埚后，再度加入石灰石与萤石等。开始二次冶炼。

辅料的作用可惜的是，坩埚的容量比高炉小得多，就算是两座大型炼钢坩锅炉一起开动，也只能一次炼出一百公斤钢，而高炉的出铁水量则以吨计。所以，生铁的产量远远大于钢产量，至于熟铁，那个反复捶打实在太费时间，现在有了钢，除了少量实在必要的以外，熟铁的生产已经被停止了。

确确实实是鸟枪换炮了。

宇族到现在也只有几十门土炮，开始的时候，还来不及设计出更多的产品，所以大量的生铁首先是铸造这种大件耗铁的家伙，一门土炮，重量从两百公斤到五百公斤不等，比以前那些小打小闹的土炮大很多，现在红世也是财大气粗了，要搞就搞大的！

至于钢，则首先被用来制作刀具——包括武器与劳动工具，因为刀具对钢铁的要求最高。

其实一天几百公斤钢产量听上去不少，但是对于一个十余万人口的大部族来说，还真没有多少，至少一户人家至少有一名战士或者匠作工人，一把刀要吧？平均每把刀两公斤，那三万户人家就要六万公斤！那得要多少天？还有其它农具呢？而且钢产量也不能全部均摊到个人吧，部落也有需要用到大量钢铁的地方，比如造船，为了发展生产，还要制作先进的工具，比如原始的车床之类，所以，原来我以为是发了，后来一算才知道，其实我依然是个穷人，就像现今社会买彩票中了一等奖（五百万是特等奖），能拿个十来万，但是在那些富人眼里，实在算不了什么。

虽然算不了什么，但是毕竟是极大的进步，至少。一天好几吨生铁的产量，想干些什么不会巧媳妇难为无米之炊了。

想想要做的东西太多，红世一个人根本是忙不过来，只得组织了一个班子，由红世挂帅，副手是星以与星夏，为了加强力量，红世又将星名调了回来做顾问。找了几十名聪明的族人，还在新出版的读本上悬赏征求各种创意与改进工具的建议，有人才就招收进来，这些，是未来宇族这方面的宝贵人才啊。

接下来，红世就轻松多了，每天来回指导，想到现代的什么玩意儿，就随口说给身边记录的秘书，大致功能、形状、材料，原理等等，然后交给星姜还是老的辣，星名也发挥了自己的最高水平，不时提出一些建议，解决了不少难题，不过星名最大的贡献，是提出了最好有个途径大家可以提提各自的建议，开阔思路。

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