二十九章 琉球鋼鐵廠

二十九章 琉球鋼鐵廠

鐵匠馮火山主持下,一座肚皮寬大,頸部逐漸收窄,外觀有點類似景德鎮花瓶的高爐,在這片鋼鐵廠離河岸不遠的位置,沉積岩臺地的地基上樹立起來了。

沒錯,確實是馮火山主持修建的,楚風只是按照現代冶鐵工藝,提了一些修改方案。

哪個穿越者回到宋代,想通過“發明”高爐鍊鐵來撈第一桶金,他一定會活活氣死的,因爲高爐早就普及了。

北宋元豐年間,朝廷軍器監在汴河兩岸架設高爐,鍊鐵的紅光映日,晝夜不息。生產的高峰期,僅華北地區年鋼鐵產量就達到了15萬噸;要知道,大英帝國在整整七百年後才達到7.6萬噸的鋼鐵年產量,那時候它已經開始了工業革命。

整個宋朝期間,包括了北宋初年和南宋時期國土面積狹小,包括了戰亂時期生產遭到破壞的不利因素,居然能達到3.5-7萬噸平均鋼鐵年產量!

南宋時期福建鋼鐵產業發達,有的大型高爐,一次就可以冶煉上萬斤生鐵;馮火山作爲船場的鐵匠把頭,也曾主持一次性澆鑄千斤大鐵錨。

高爐的建造並不複雜,五十年代末的“大躍進”,號召全國人民鍊鋼鐵,甚至有的小學學生、生產隊村民、副食品商店售貨員都組成一個個鍊鐵小組,建造高爐來鍊鋼鍊鐵。

那些高爐的技術水平大約也就和宋代差不多吧,理論上是能夠鍊鐵的,但是技術掌握不過關,所以大多不了了之。

琉球史上第一座高爐,高四丈五尺,高爐容積約15立方米——比這個時代任何一座高爐都大,但要是在二十一世紀,國內200立方以下的高爐都必須強制關停,倭國甚至已經在使用5000立方米的高爐了。

技術進步的速度真快。

但這並不表示楚風休息了大半個月。首先他根據土著人提供的線索,找到了高鋁粘土,這玩意氧化鋁含量高,研磨後加上石灰石煅燒,就是耐火水泥;直接壓制成磚,在1300度的高溫下可以燒製成耐火磚。

其實這個時代地小高爐。直接使用粘土築造。或者用紅磚砌都沒很大問題。關鍵是楚風希望提高它地使用壽命。於是在高爐內襯中。使用了現代鍊鋼爐才用地高級耐火材料。

鼓風機也是個大問題。現代高爐都是專用地風機。馬力強大。但在宋代。還是使用地風箱。風箱有兩種類型。一種像手風琴。上下是木板。四周圍着摺疊地皮革。用地時候一下一下地踩踏鼓風。另一種是個大木箱子。有活門。推拉鼓風。

第一種風箱使用久了皮革會老化。楚風害怕到時候換都來不及。送風不足高爐炸爐。滾熱地鐵水流出來附近地工人全得成焦炭。還是活門推拉地保險。用水車提供動力。利用偏心輪把旋轉運動變成往復運動。整個高爐佈置了四臺風箱、四個風道。另外做了兩臺備用地風箱。以防意外。

進氣道最後入爐前地一段並在一起。下方設有和進氣道隔離地火池。內盛燃煤。空氣在進爐前。就被加熱到八百至一千度。

空氣預熱。這是現代鋼鐵生產中。提高鍊鐵效率地最關鍵一步。楚風印象中。至少在明末以前全世界都沒掌握這門技術。

龐大地爐身外。還用紮實地木頭搭建了支撐點落在地面地獨立式檢修塔。另用滑槽、滑車和滑輪組組成了爐頂上料系統。

高爐煉出的鐵水是含碳量高、雜質多的生鐵,但是已經可以用來鑄造大型鐵件,比如鐵錨之類的東西,於是在出鐵口外接一條溝槽,平時封閉,如有需要就打開,燒紅的鐵水直接注入模具,澆鑄大型鐵件。

高爐旁邊修建了一臺大型炒鐵爐——就是亨利.科特在1784年發明的反射式攪煉爐。這臺炒鐵爐的外形有點像功夫茶的茶杯,是焰、鐵隔離的反射爐型。它用耐火磚整體建造,爐牀底部中間凹陷,四周是拱形爐壁,下部爲燃燒室,進風道在燃燒室底部。

它的結構可以看作三層樓,三樓和二樓互相隔離,一樓和二樓之間是多個可翻動的鐵柵欄。使用時鐵水從高爐流到三樓,二樓煤炭躺在鐵柵欄上燃燒,加熱樓上的鐵水,煤炭燒過後翻翻鐵柵欄,炭渣就掉進了一樓的除渣室,鐵柵欄放平,又能從斜向下45度的進煤道向它上面添加煤炭。

同樣是水力鼓風,與高爐不同,它的側面還修了個高高的煙囪。

明代的炒鐵爐是用人力攪拌,爐邊總有一位身強力壯的大漢,拿着根熟鐵做的炒鐵棒,揮汗如雨的來回攪動。

熱愛機械的楚風顯然不會讓工人們做這種嚴重損害健康的工作,他在爐頂上做了個支架,正中懸掛着一個大圓滾子,下面有三根熟鐵棍子斜斜地伸向爐牀,仍舊是水車提供動力,就有了機械化的炒鐵設備。

以往生鐵是冷卻成錠後再加熱,煉成熟鐵;楚風現在使用的技術,是把高爐出來的生鐵水直接炒成熟鐵,本來是要到明朝纔會出現的方法,宋應星在《天工開物》中有記載。

熟鐵就可以直接製作鋤頭鐵杴之類的農具了,當然,製作過程需要鍛打、滲碳和淬火,熟鐵柔軟,可鍛性強,加工性能優越。

楚風又修築了一字兒排開的六臺鍛爐,這東西的基本結構,和所有農村鐵匠修理鋤頭鐵杴等農具的鍛爐沒有什麼區別,就是要加大、加厚,加大是爲了鍛造大型鐵件,加厚是爲了保溫,畢竟這是長時間使用的,節約燃料嘛。不用說,依然採用水力鼓風機,當然和高爐、炒鐵爐的鼓風機比起來,這些就是孫子輩的小不點了。

每臺鍛爐邊上都有一臺水力鍛錘,鍛錘下是厚厚的鐵砧,砧下墊着厚實的柞木墩子,再下面是水泥、石子澆鑄的基座。多層複合受力結構,能夠承受鍛錘落下的巨大沖擊力。

三個大的鍛錘重兩百五十斤,衝程三尺,每秒落錘50次;三個小的重八十斤,衝程二尺,每秒落錘150次。大鍛錘用於粗加工,小鍛錘則是精加工——實際上也精不到哪兒去,畢竟仍是錘子敲,說到底,水力鍛錘的加工技術,和鐵匠們一錘一錘敲打,實質上沒有區別,僅僅是效率提高。

可惜,現在的技術條件不能衝壓,更不能精密鍛造,否則楚風就有金屬機牀可用了。

高爐、鼓風機、水力鍛、炒鐵爐,這些東西還在馮火山的認知內,但鍊鋼法的改進終於讓他徹底認不出來了。

楚風用高鋁粘土燒製了很多大土鍋,幾個窯場的主管徐財旺,以前曾在瓷窯幹過,這事兒他是當仁不讓。先把粘土粉碎加水過篩成細泥,再像塑瓷胎那樣在飛速旋轉的木盤上手工成型,最後放到專門的高溫窯中燒製十個小時,土鍋就新鮮出爐了。

只是馮火山不明白,這些土鍋子能拿來鍊鋼嗎?那不和炒菜差不多了。

宋末的鋼,主要有炒鋼、百鍊鋼、灌鋼三種工藝。

炒鋼實際上就是炒鐵,楚風那炒鐵爐就能生產,其實出的主要是熟鐵,還有少量中低碳鋼,質量很不穩定;

百鍊鋼用炒鋼作爲原料,加熱後反覆摺疊鍛打,或用數種成分不同的原料反覆疊鍛得到的,工藝複雜成本高,只適合製造寶刀寶劍;

灌鋼法在《夢溪筆談》有記載:“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。”

這三種工藝都不適合大規模工業化生產。

楚風要煉的,是坩堝鋼。自從春秋時發明坩堝鍊鋼法以來,到漢朝最爲興盛,用它煉出的鋼鐵製成堅固的魚鱗甲、鋒利的環首刀,纔有了戰無不勝的大漢軍,纔有了將匈奴從蒙古高原打到歐洲的輝煌勝利,纔有了“犯漢者,雖遠必誅”的赫赫聲威!

也許是五胡亂華的戰爭,也許是其它什麼莫名其妙的原因,坩堝法在南北朝時期失傳了,反而牆內開花牆外香,在印度得到發展,阿三們用此法煉製的烏茲鋼,製作的大馬士革軍刀鋒利無比,曾經斬下無數十字軍的頭顱。

坩堝法在人類社會中使用了兩千多年,直到十九世紀中後期才被馬丁-西門子平爐鍊鋼法逐漸取代,但二十世紀興起的轉爐、電爐又可以看作坩堝法的變種,坩堝法在兩千年後煥發了新生。

高爐、水車、炒鐵爐、工人宿舍、冷卻水塔,都一一建起來了,鐵廠通向村子的路上,還起了一座大門。

國人喜歡亂寫“到此一遊”,楚風也有此雅興,於是靠着大路的門頭上,掛起了五個雞抓狗刨的大字:“琉球鋼鐵廠”。

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