第四十九章 鋼鐵(一) (第2/2頁)
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強的金屬和礦石混合後高溫也可煉出鐵來)裝入高爐中冶煉,去掉雜質而得到金屬鐵(生鐵)。
隨著火焰逐漸變成紫色,預示著爐內溫度在漸漸升高。
四個多小時,爐內礦石已完成反應,鐵水下沉於爐底,礦渣浮於其上。
“差不多……,可以了!”馬爾喬盧滿頭大汗,眼睛盯著高爐內開始變了顏色的火焰。
一個工匠咬著牙,板開出鐵口的擋板,將鐵水從出鐵口放出。鐵水被引入一個個提前準備的模具中,先形成鐵條,鐵塊,鐵板。作為以後打製各種生產生活工具的鐵器備料。
在齊天看來,如果能造出一種高強度的衝壓裝置,待鐵水凝固尚未硬化的時候,放置衝壓裝置下,利用各種模具,可以一次性地生產出相應的工(器)具。
科技發展,任重道遠呀!不過,這小高爐竟然一次性地試製出合格的鐵器,也算是小小的進步。
高爐內鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內的石灰石等熔劑結合生成爐渣,從出鐵口和出渣口分別排出。
大顆粒爐渣,自然是堆積在鋼鐵工坊外,到時會運到公路上鋪路。
而那些細緻的爐渣,則儲存起來,為水泥窯提供原料。
鍊鐵既然可以一次出爐,那麼鍊鋼似乎就應該要容易一些。
鍊鋼嘛,最主要目的是把生鐵中過高的含碳量降低。對於鋼材,磷元素是有害元素,它會降低鋼的塑性和韌性,出現冷脆性(隨著溫度的降低,金屬材料強度有所增加,而韌性下降),需將其含量限制在005以下。但是,錳元素卻可以增加鋼材的堅固性、強度和耐磨損性。除此之外,矽元素也有助於增強鋼材強度。所以,鍊鋼時需要除去生鐵中磷、硫等影響鋼材效能的元素,同時保留或增加矽、錳等元素並調整元素之間的比例。
雖然,後世鋼鐵行業或者建築行業的人都知道這些原理和應用。但是,在這個明末時期,人們對於鍊鋼,可能就是簡單的不停給鐵水加熱煉造,因而會有百鍊鋼之稱。
最為常用的方法叫“灌鋼”,又稱“團鋼”。它是由生鐵和熟鐵合在一起冶煉得到的一種含碳量較高、且質地均勻的優質鋼,(含碳量在0.05%~2.0%的鐵稱為鋼)。這種具有獨創性的灌鋼冶煉方法,至少在南北朝時期就已經發明瞭。
灌鋼法是我國古代鍊鋼技術上的卓越成就。它的發明和推廣,對於增加鋼的產量,改善兵器、農具和手工工具的質量,都有著重大的意義。因此,隋唐時期,這種方法受到了冶煉家的垂青;而到宋朝,則流行於全國,並有所創新和完善,成為當時的主要鍊鋼方法。在沈括的《夢溪筆談》中,除了記有當時的冶煉方法外,還首次提到“灌鋼”一詞。他說:“世間鍛鐵所謂鋼鐵者,用柔鐵屈盤之,乃以生鐵陷其間,封泥煉之,鍛令相入,謂之團鋼,亦謂之灌鋼。”
到了明代,除了改進的灌鋼技術外,還產生了一種新型的灌鋼冶煉方法,這就是“蘇鋼”冶煉法。
“蘇鋼”是灌鋼發展的高階階段,灌鋼的優點在這裡得到了最充分的表現。
相傳,“蘇鋼”是由江蘇人發明的,所以稱為“蘇鋼”。
它的冶煉方法,把生鐵與熟鐵放在一塊冶煉,等到生鐵熔化,鐵汁欲流時,則將生鐵水擦入熟鐵中,灌鋼就煉成了。
而齊天規劃的小高爐土法煉鋼,則完全不同於以前的鍊鋼技術,使用和推廣更加簡單,產量也比“灌鋼”技術更高。