第299章 冶炼钢铁
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而在这个时候,冶铁作坊也迎来突破性进展。 如果在前世根本不需要花费太多力气,将上等刚才简单打造,或者简单铸造就可以。 冶炼钢铁七成采用煤炭,三成采用木炭。 这可让人感到稀奇了,而这种木炭一般是在山林无煤之地采集,锻工选择坚硬木条烧成火墨(俗名叫火矢,燃烧时不会变为碎末堵塞通风口),用他冶炼钢铁,火焰比煤更猛。 通过这种方法冶炼三个时辰就可以制作出生铁,而生铁来回冶炼五六次就成为熟铁,熟铁来回冶炼九次就能够冶炼出钢铁。 这可让杨轩感到惊讶了,过去常说用煤炭加铁矿石再加一点石灰石做成燃料,以冶炼钢铁啊,怎么现在用钢铁不成了。 疑惑虽然疑惑,杨轩还让宋士慧画出一个当时钢铁冶炼炉子图形,原来先是用煤炭与钢铁混合一起燃烧,铁水流出来后。 听说总督杨轩要来观看冶铁效果,铁官专门从外面买来半车火墨,与铁矿石一起倒入非常小的炉子里面,点燃之后有两个个大汉轮流拉动着一个巨大的风箱,以将空气鼓进去,以拉动着风箱. 而另一边,铁官则用煤炭与铁矿石混合后直接放入一个宽2米,深1米的小炉子里面,点燃之后四五个大汉轮流拉动风箱。 铁官不停解释火墨制作困难,不但需要砍伐大量树木,而且还要烧成火墨,非常困难。 用了半天功夫,两炉铁水制作完成,冷凝成生铁后明显看出生铁质量差异,那种用火墨制作成的钢铁成的生铁质量颇佳,一把大刀砍过去大刀缺了一个很大的口。 而用煤炭煅烧而成的生铁质量非常差,大刀砍过去,竟然如砍在一块碎石上,巴掌大的生铁应声而断。 看杨轩满脸疑惑,旁边的铁官笑着解释,这种煤炭煅烧而来的生铁是卖给农民做锄头,做犁头,耙的,如果需要做成兵器,需要工匠师傅来回锻打七八次,如此就可以打造成各种不同兵器。 或者看到杨轩显得颇为气愤,铁官连连解释,铁匠师傅打锄头、犁头等农具的时候需要来回多次锻打,杨轩手中手握的宝刀乃精钢经过上百次捶打而成。 生气虽归生气,看来国营真的害人不浅,从管仲,从汉武帝施行盐铁专卖制度以来,民间就通过这种废铁、废钢糊弄普通老百姓。 但在前世中好像是用煤炭、铁矿石再加上石灰石铸造出钢铁啊,怎么现在用煤炭、铁矿石、外加石灰石作为添加剂制造出来的钢铁如此之差,而火墨加铁矿石、加石灰石制造出来的生铁质量完全不同。 想到这里,杨轩一面召集所有工匠讨论,一面重新审视火墨制造方法,这火墨完全就是煤炭啊,只是需要将硬木烧成木炭而已。 前世经验告诉自己,这所谓的火墨与煤炭主要成分相同,但缘何煤炭冶炼钢铁质量如此之差,看来真正问题处在煤炭身上。 煤炭里面可能有杂质,有一种让人难以知道的杂质,如果能够去掉这个杂质,那么就完全能够制作成火墨了。 听到总督提出如何将煤炭制作成火墨,众人一片哗然,一些人老工匠连连摇头,火墨就是火墨,煤炭就是煤炭,在他们眼中这完全是两样东西,怎么能够制造成一样东西呢? 探讨半天,坐在墙角的一个十七八岁的年轻工匠说道:“总督大人,你看这样行不行?各地民众不是烧瓦吗,还有火墨不也是这样制作的吗?将其点燃放入窑洞里面,然后封闭窑洞,如此就制造出火墨出来了。 总督大人,我们可不可以将煤炭点燃,放在窑洞里面,如此定然也可以制作出火墨啊。 众人一听,连连摇头,有的更是说如果这样,那么煤炭不是会被燃烧吗? 杨轩也没有更好的办法,当即令这个年轻人负责其事,令其马上找一个窑洞,煅烧半车煤炭,看能否制作成火墨。 总督大人非常放权,确定方略之后基本上不管不问,完全让这个贺大明负责,突然担任如此责任,虽然有点不适任,但为了坐好不给人丢脸,这几天贺大明也完全拼了。 第七天杨轩依约坐着那辆四轮马车,相比普通马车就是快,50多里的路程如果坐普通马车至少要跑半天,而四轮马车一个时辰(2个小时)就到了(法国人莫泊桑《羊脂球》小说曾描述,在冬天下雪天四轮马车从早上到10点走了4法里,也就是16公里,32里,如此远的距离,但作者则认为走得在雪地中走得太慢了。)。 众人正打开窑洞外面的封土,突然一阵阵烟雾冒出,一股刺鼻的气味冒出,正在接封土的一个工匠被烟雾熏得晕倒在地。 众人惊慌失措,周围人群说什么的都有,有说贺大明不敬菩萨,菩萨生气了,有说这种方法根本不能制作出火墨。 而杨轩深深吸了一口气,这气味如此刺鼻,难道是? 当即令人端来两桶水,对着烟雾处洒去,远远的听到这气味与水珠发生剧烈反应,到了一炷香功夫周围的杂草被熏死的甚多。 看到这一幕众人大惊失色,杨轩则显得信心满满,这,这不是硫酸反应后的结果吗? 看来这种方法可以除掉煤炭里面的杂质。 哦,过去冶炼钢铁好像是用焦炭吧,焦炭是什么杨轩没有印象,大概就是去掉煤炭里面的硫元素吧。 杨轩当即令人打开全部封土,最上面的感到与煤炭没有两样。 杨轩颇为失望准备抽身离开的时候,贺大明突然大喜过望,如发疯似得扒开下一层,竟然拔出一层火墨,也就是众人渴望的焦炭。 杨轩大喜,令众人马上清理,如此得到了三车焦炭。 在一片错乱之中,杨轩直到自己解决了煤炭含硫问题,开始了焦炭生产过程。 杨轩也顾不得三七二十一,立即令人放在炉中与铁矿石煅烧,令众人惊讶的这焦炭燃烧火焰远远超过火墨。 在众人一片期待之中,制造出来的生铁硬度远远强于用火墨生产的生铁。 令铁匠锻打这生产出来的生铁,煤炭铁可以锻打掉十之五六才可以成为钢铁,火墨生铁要打掉十之三四,而这焦炭生铁只要打掉一成就可以了。 看着众人异常的眼睛,杨轩想了想,颇为费力的解释起来。 古人不是说这个社会所有东西都可按照金木水火土划分成分吗?实际上金木水火土只是这些物资表现出来的性能而已,就像黄金、白银、钢铁是不同东西,但表现出来的性能则是金。 虽然各种东西都表现出不同性能,但万物都是由不同最小东西构成,组合在一起然后成为不同东西。 就像这煤炭、火墨与焦炭他们最主要成分是一样的,稍稍不同因为温度、环境等不同表现出不同的形态,只不过煤炭里面杂质更多一点,火墨相对少一点,而焦炭则没有什么杂质而已。 用焦炭冶炼钢铁质量优于火墨,大概就是焦炭中炭的纯度远远强于火墨,如此制造出来的生铁质量远远高于火墨烧成的生铁。 如此观之,我们要打造成上好钢铁,不但需要提高焦炭的纯度,而且还应该提高铁矿石纯度。 除此之外,老祖宗不是说道法自然吗?我们要研究不同物质的最小成份,要认识事物本质。 因为太高兴了,杨轩发挥演讲天赋结合古代一些理论进行讲解,但让人感到惊讶的居然有人听懂了。 想到前世的马屁精,杨轩大喜,如同现代这样所有高官放屁大概很多人都会说是香的,既然如此,何不让人在《大众报》中介绍一些钢铁冶炼知识,其中杂带自己这些现代理论。 而对焦炭制作过程中产生硫化气体,杨轩也想到好办法,那就是通过石灰石,通过反应产生硫化钙以解决硫化气体问题。 在解决焦炭问题之后,钢铁产量、质量大增,考虑到钢铁的重要性,作战打仗需要钢铁,将来修路筑桥也需要钢铁,杨轩创办钢铁作坊,以大规模生产钢铁。 委任宋士意为钢铁作坊总兵,令贺大明为焦炭作坊协办,以冶炼钢铁。 考虑到这个时代冶炼炉子太小,杨轩根据明朝遵化铁厂模型与前世知识,建立一个土炉冶炼钢铁,通过风箱与烟囱保证铁矿石与焦炭充分接触,制作成铁水,然后反复数次,制作成生铁,打造成熟铁,精钢。 在冶炼钢铁过程中由于消除了硫化物这一有害物质,在那以后兵器作坊打造出来的冷兵器,热兵器质量远远超过鞑子,也达到世界水平,如此大大提升了义勇军战力。(有人说日本刀厉害,一个主要原因是硫磺含量颇低。而中国古代兵器远不如对方,主要是煤炭中,钢铁中含有硫化物)。 由于钢铁大量制造,义勇军所制造的前装红衣大炮,前装佛朗机炮不但重量较当时鞑子制造红衣大炮、佛朗机炮轻,而且射程也要远的多。 在冶炼钢铁,制造红衣大炮的同时,杨轩也开始考虑制造船只生产。 这几年义勇军能够南征北战,水军功绩功不可没,水军参战虽然不多,但通过船舶将粮食运输到前方码头,然后再通过陆路运输,如此减少对地方经济破坏。 中国为农业国家,过去每次征发北方游牧民族,除了派出大军之外,往往更需要派出3-4倍劳役运输粮草(在组建辎重营时分析那样,4个人补给一个人,最多能够补给30天) 考虑到这个时代欧洲人早已经渡过重洋,其航运知识绝对有过人之处,这天专门与葡萄牙传教士安思文探讨欧洲人的船只。 葡萄牙人安思文颇为兴奋,讲起三桅船,将起西方各种船只,到最后为了让对方听得清楚,更是做出模版。 看着这个模型安思文连连讲解,声言只要刮风,不论逆风还是顺风都可以航行。 除此之外就是风帆,中国人使用硬蓬帆,而鞑子使用风帆,主桅杆常常高达数十米,能够在大江大河中快速运行。 而硬蓬帆则不同,硬蓬帆非常重,虽然面积不大但受力非常好。 相对中国的硬蓬帆在小型船只上优势之外,西洋人风帆在大型船只上则有巨大优势。 正如安思文介绍那样,西洋人现在能够建造1700吨的大型风帆船,而这次杨轩决定先建造200吨能够在长江纵横驰骋的战舰。 两百吨战船共有两种模式,一种利用传统造船方式,使用硬蓬帆,使用八个或者十六个水车造出的一种传统车船。 另一种则是完全采用风帆船模式建造的风帆船。 这样的话义勇军形成5吨舢板船近身厮杀,20吨飞虎战舰(车船)中距离支援,200吨车船&风帆船远距离战场支援这种立体阵形。