要直接煉出熟鐵或者鋼,薛離現在的耐火磚耐火度還不夠。雖然能把窯燒塌了,但是窯溫還是不夠。薛離估計現在的小高爐大概可能達到“大煉鋼鐵”那時代的農村小高爐,最多可以煉出毫無使用價值的劣質鋼。
蓄熱室的陶管換成鐵管後,可以得到更高的熱風,也可以將風口對著鐵水吹,進一步降低碳含量,但是耐火磚承受不住。
更主要的問題,薛離也明白了:鐵礦石的含鐵量不夠②,想直接煉鐵,就要先進行選礦,那就需要用磁石來選。磁石,有,但是都是小塊的天然磁石,要想得到大塊的磁石,需要再派人去產地。
如此看來,短時內,小高爐直接一步到位,煉熟鐵或者鋼,在沒有解決耐火磚、大塊磁石問題之前,恐怕是不用想了。
隻好發明“坩堝炒鋼法”了。石墨和耐火泥都有,薛離讓人試著做坩堝,按照不同的配方,一一嚐試。
石墨坩堝做好以後,慢慢燒幹去除水分,然後上釉進窯燒結成型。雖然很小心,在冶煉的時候還是炸了不少。連續出事故,後來才總算是掌握了坩堝的製作要領,算是解決了。
薛離讓人用鐵釺攪拌坩堝中已融化的生鐵水,不斷撒石灰和螢石,鐵水很快變得濃稠起來。這一次,總算是出了熟鐵。
後麵再試,偶爾能得到中碳鋼,大部分還是熟鐵。看來還是溫度和經驗都不夠的緣故。薛離知道不能急,關照工匠反複試,每次都記錄下下,慢慢改進。
並且告訴他們用生鐵淋口做農具的方法;以及鑄鐵“柔化”的方法。
再關照工匠們試著反複折疊捶打塊煉鐵、熟鐵,看看能不能得到百煉鋼。告訴他們百煉成鋼後的淬火和回火的工藝,並讓人試著鍛打了一個圓鋸和鋸條,然後扔進水裏淬火後,再燒紅,表麵撒碳粉覆泥冷卻。算是做了一個演示。
讓鐵匠(新出現的工種,除了澆鑄的,其餘都是新手)把其他鋼都加到圓鋸和鋸條的刃口,先把這部分升級了。至於機床,看現在的鐵礦石產量,全年都不夠澆鑄一個機床底座的,還沒算大量直接齧合的齒輪,都需要裝上變速齒輪箱呢。
畫了刀樣,安排試做幾把百煉刀後,薛離回宮,繼續監國生涯,陪著幾個老頭子,案牘勞形去了。
公元前728年夏末秋初,薛離進行了第一次(小)高爐煉鐵實驗。實驗圓滿成功,煉出了生鐵和鑄鐵,但是直接煉鋼煉鐵(熟鐵)的企圖,算是基本失敗了。並且刑軾在熄爐後進行的檢查中發現,爐內耐火泥有不少開裂,需要修補——這也意味著,小高爐直接煉鋼,必須換上更耐高溫的耐火磚。
這也意味著,玻璃,也別想了。玻璃和煉鋼所需要的溫度差不多。能煉鋼自然就能有玻璃。爐溫不能煉鋼,就沒有玻璃。
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在梁成忙著更換生鐵淋口的和刃口加鋼的熟鐵鋸片的時候,衛武準備出兵了。秋季已到,秋收後就要出兵。
於是全國的工作重心,就轉到了秋收和出兵的準備。
薛離趕緊通知刑駟,加急先運了一批鐵礦石過來,好歹先煉了三爐,抓緊打造了一批長鋸條、刃部加鋼的鐵斧頭、打製了一批釘子、用生鐵鑄了一批鐵蒺藜……然後鐵礦石沒了(薛離藏了一點鋼,準備琢磨一下軸承)。
隻夠衛武出兵一個師的一半。
在衛武見過斧頭的鋒利之後,強烈要求給全師換裝鐵兵,薛離都快被他催哭了,隻好騙他說,越人在東海邊的琅琊那裏有鐵礦石。如果能把那裏打下來,三年內別說一個師,一個軍也都換了。很顯然,衛武開始動心思了。
①字孔父,名嘉。當時字名連讀。孔父嘉的後人中,有一人被人稱為孔子。華父督,字華父,名督。
②中國鐵礦基本都是含鐵量30%或者更低的貧鐵礦,需要砸碎後選礦,至少達到50%再入高爐。