134章 平炉炼钢
台湾的海船从大宋本土运来粮食和铁矿,回返大宋时再将散装水泥运至娄江码头,海运很是繁忙。
但从盛夏到秋天是海上风暴的高发时节,吴梦已下令禁止出海,待八月中秋前后才能继续远航,船工们上岸修筑工坊和住宅、烧制水泥。
林贵平下船后,先去铁场里瞧了瞧,见铁矿石已经堆积了不少,相州来的铁匠们日夜忙碌,搭建的炼铁高炉即将完工,心下大定,又去周怀政的家眷处抚慰了一番,才回到了营田司衙门。
一进门就看见和尚正拿着游标卡尺在测量着什么,嘴巴里还念念有词,不由打趣道:“和尚,在做晨课啊。”
智能没好气的憋了他一眼:“林大掌柜,你终于回来了,我等在此处累死累活,你却跑去东京城逍遥快活。”
林贵平笑了笑,也不解释,问道:“大和尚,相州铁监的铁匠们都搭好了炉子,货场的铁矿石堆积如山,可否开炉炼铁?”
“吴先生和铁匠们都说过高炉一旦开炉便不可停炉,汝能保证矿石能持续否?”智能大师问道。
“只开一座高炉,每日耗矿石不多,太平州和福建路一月好几船,总不会有问题吧。”林贵平答道。
“嗯,你说的也是,也该冶铁赚钱了,这一年来苏州酒楼、煤场、酿酒所赚的钱财只怕都倒贴了台湾岛,此次回苏州,你那姐夫怕是在你面前叫苦不迭,贫僧隔三差五也是喷嚏不断。”
“姐夫倒是未曾有怨言,不过基隆移民所需的种子、农具、粮食、船运耗费甚巨,这还未曾包括雇佣厢军和船夫的钱财,和尚,我等总不能坐吃山空吧。”
“放心,有吴先生这座聚宝盆在,将来金山银山都给你赚回来,你想给睿哥儿娶几个小舅妈就娶几个,贫僧保证少不了你的彩礼。”智能大师哈哈大笑。
“你这个淫僧,酒肉也不忌,是否也不戒女色,要不要某帮你这花和尚到苏州尼姑庵找几个美貌师太?”
两人笑骂了半天,便约定好明日找吴梦谈谈炼钢的事情,他们不知晓吴梦其实早就在做炼钢的准备工作。
翌日三人一碰头,林贵平向吴梦简述了周怀政一事的而经过,吴梦唏嘘不已,政治斗争果然是残酷的,自己不是那块料,还是隔岸观火比较稳妥。
随后三人又详细计议了一番,决定开炉冶铁炼钢。
高炉冶铁已有近千年的历史,相州过来的铁匠早就是老手,吴梦对高炉的大体形状未做改动,只加建了废气加热进风的螺旋形风道。
但是耐火砖和炉料的材质却没有采用相州铁匠的建议,他手中有一本江苏人民出版社的《土法炼钢》,那上面讲解的非常详细。
基隆铁场高炉的耐火砖用基隆石英砂混合死火山的白坭烧制的,型砂采用九成的江宁府(南京)菊花台黄砂、五分白坭和五分陶土混合而成。
书本上介绍的是小转炉炼钢,但是吴梦手里没有那么多的生铁来做炉体,想了想还是先做个小平炉,日后炼出了钢铁再做转炉不迟。
手动的小砖炉其实很简单了,台湾岛的铁匠一看图纸便知道如何打造。
炼焦炉内,一层层的煤块整齐的叠放了进去,点火后需要维持两天方可炼出合格的焦炭,吴梦没过多理会,这东西烧玻璃时已经弄过,他主要关注的是后面的平炉炼钢。
丁睿和师兄弟们前些日子仔细看过图纸,一番纸上谈兵后再与铁匠们一起搭建高炉,都觉得受益匪浅。
吴梦的传授和实践结合起来,再看那些书籍很容易就融会贯通,高炉的水力鼓风机便是丁睿参照书本设计出来的。
高炉砌好后,跟着就用焦炭暖炉,暖炉完毕开始装料,先是焦炭,然后是铁矿石,跟着是石灰石。
高炉边上搭了一个高台,用滑轮组将料提升到高台上,开始炼铁后用安装在高抬上的滑轨翻斗车将料送入炉膛。
高炉点火后丁睿抽开插销,巨大的水车带动着桨叶向高炉内送风,高炉的温度上升的很快。
吴梦神色轻松,而林贵平、智能和尚和丁睿、张岩林等一众弟子紧张的看着高炉,毕竟是第一次炼铁,不担心是不可能的。
旁边的相州师父倒是一副无所谓的表情,对于他们来说这都是家常便饭,唯一不同的是这高炉改进了风道,但只会有好处不会有坏处,所以炼铁成功是必然的。
智能和尚不时叮嘱站在炉子四周的徒弟们,用纸笔记录好炼铁炼钢的全过程。
炉里的火越来越旺,隔着几丈远都感觉到热浪滚滚,众人都后退了几步。
过了一阵,炉口的相州师父对着下面叫喊出渣,下面的工匠赶忙拿着长长的捅杆打开炉门掏渣。
这炉渣早有用处,现在水泥除了自用还得供应娄江船闸,用来铺路就太奢侈了,所以港口到铁场的道路计划用炉渣来铺设,等年底建房完毕后再铺上水泥。
吴梦看了一阵,没有再去理会炼铁的事情,他招呼丁睿和张岩林来到平炉旁。
平炉两边和下面架设了铁轨,两道带着轮子的半圆保温罩紧紧包裹着平炉,下面还有熊熊燃烧的焦炭炉,炼钢前必须将平炉加热到七百-到一千度,以防炼钢时铁水降温太快。
高炉那边又过了一阵,看着火候够了,相州来的铁匠师父大喊着出铁,出铁口这边搭的是砖石水泥高台。
打开出铁口后红腾腾的铁水一涌而出,出铁口的运送车拖着铁水便往平炉处送去,这后面的工序相州师父就完全不懂了。
按照宋代的方法,都是在炼钢炉下面加热,上面用柳条木快速搅动,谓之炒钢,其实炒出来的是不是钢谁也不知道。
真正的好钢必须是从炉顶向下吹入纯氧,和铁水中的碳和其他杂质氧化反应后生成废渣,尤其是要氧化掉铁水中多余的碳,剩余的才是钢水,可以浇铸钢锭。
在宋代没有条件制作纯氧,只能依靠猛烈的风力来氧化铁水中的碳和杂质,铁水氧化的时辰和温度也不好控制,毕竟宋代没有测温仪。
集装箱里倒是有两个红外线测温仪,可惜里面的充电电池已经没有电了,怎么发电吴梦还没去弄,再说弄好了又怎么样,这玩意若是坏了就不用干了。
那没有测温仪怎么知道温度?集装箱内的色卡和钢花的照片当下派上了用场,他拿出过塑的色卡温度表,只要对着色卡来看铁水的颜色就可以估计出温度。
当然还需靠着一次次的炼钢实践,采用不同的进风量和不同的氧化时辰来炼制,然后将所炼钢材展现出的不同品质做好相应的记录,这样才是长久之计。
至于红外测温仪,那是准备给坩埚炼工具钢所用,同样也要做好相应的记录,要不然整体工业水平还没进步到能够测温的地步,测温仪若是坏了那就歇菜了。
吴梦听说西夏的冷锻甲和西夏剑比大宋强上许多,尤其是那什么瘊子甲,更是著名于当世。他虽然没有见识过,其实也知道西夏钢铁质量较好的主要原因。
钢铁中只要含硫量一高,延展性就差,材质很脆,无法冷锻。
自唐代以后,华夏逐渐从木炭冶铁转向石炭冶铁,而石炭中不可避免都含有硫这种杂质。
党项兴州(今之银川)附近的煤含硫量是后世华夏领土上最低的,用这样的煤炼铁,铁中的含硫量也低,适合于冷锻。
而大宋境内的煤含硫量都高,无法实现冷锻,因此铁甲和刀剑的质量低于西夏。
不过不要紧,只要此次炼钢成功,就一举超越契丹和党项西夏,稳稳立于天下钢铁之巅。
吴梦看到铁水车推过来了,赶紧吩咐拉开保温罩,罩子一拉开,平炉灼热的气息逼人。
吴梦摸着身上发烫的衣服,暗道自己真是百密一疏,不知道在大宋弄些火浣布(现代称为石棉)来做工作服。
铁水上到高台,然后倒入平炉,工匠们按照吴梦的吩咐先加入生石灰,这是工业革命时代外国人发明的方法,用生石灰可以降低铁水的含硫量。
因为使用平炉和保温罩,此处不好安装固定风道的水力鼓风机,只能靠几个厢军大汉踩着踏脚拼命向炉顶鼓入预加热的空气。
热空气甫一鼓入,铁水接触到强大的风力立时沸腾着翻滚起来,灼热的空气四溢,丝毫未见凝固的迹象。
炉内的铁水先是一朵一朵较大的铁花冒出,渐渐的有红黄火舌出现,再后来火舌越来越亮,逐渐变为黄白色,然后变成白色,最后是高亮的白色。
张岩林对着色卡不停报数:“一千四百度、一千五百度,一千六百度了。”
到了一千五百度以上后,白亮的火舌不停爆出星状的碳花,而且越来越多,到了一千六百度,火舌逐渐变短,碳花也由密变疏。
智能和尚看得额头直冒汗,他瞅了眼平静无波的吴梦,揶揄道:“吴大师父,你就不怕这炼钢之术不行。”
吴梦嗤之以鼻,说道:“和尚,若是不行,老子就跳进铁水里,若是行,便把你那亮晶晶的秃头塞进炉里,如何?”
林贵平大笑道:“贼秃的铁头功功力非同一般,只怕这炉子炼它不坏。”
智能和尚嗤笑道:“林掌柜不是常自夸铁砂掌功夫炉火纯青么,不如塞进炼钢炉子里一观。”