第118章 高炉炼铁
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“先生，这个人力鼓风机真的能鼓出足够强的风吗？”妙诣指着一个由六个男壮喊着口号一起推拉的大型鼓风机，问道。
“这个鼓风机跟手摇鼓风机不同，它里面的空气是定向流运的，只能从热风炉流向高炉，而不会倒流。为了做到这一点，就要设计好风的出入口和挡板。这是它的设计图纸，它有四个口，两进两出。进风口的挡板向内开，出风口的挡板向外开，你们知道这是为什么吗？”万磊让闱儿把图纸抽出来让众道过目，继续采用启发式教学。
“这个我知道，根据空气动力学原理，空气从压强高的一边主动流向压强低的一边，当空气被排开后，风箱内空间大压强变小，风箱外的热气只动推开挡板由入口进入风箱内。而另一边的空气在推力的作用下，压强变大，推开出气口，向出口吹去。”赤心道。
“恩，不错，就是这个原理。其实，推拉式鼓风机不如水排，即水力鼓风机，不过北平城内没有河流，不能建水坝设水排，而那种旋转式的鼓风机如果用人力或畜力带动，转速太慢，起不到提高风速的作用，所以我们才退而求其次，用这种推拉式的鼓风机。以后如果设立新厂，一定会选址在河边，一来只以建水排省去人力，二来取水方便，而且还便于各种原料的运输。”万磊解释道。
“先生，炼铁为什么要加入石灰石呢，它们又不能跟铁矿发生反应只会生成杂质，还要费力来处理它们。”赤诚不解地问道。
“是为了造渣，其实铁矿也不是纯氧化铁，它有很多杂质，这些杂质混合于铁水中，所以要把它们分离开来。加入石灰石，这些杂质就能被包裹在其中，然后漂浮在铁水上形成废渣，这样才能得出比较纯的铁水。”
“先生，造渣又浪费铁水又浪费热量，难道就不能省掉这一步吗？”妙诣也问道。
“不能，现在高炉炼铁不能，以后在平炉炼钢的时候，首要条件也是要造好渣，所以说，加料造渣是钢铁工业的一门必修课，也是必要的浪费，省不得。”万磊道。
“炼铁要求一千多度的温度，高炉真能产生这么高的温度吗？”妙语问道。
“要想高炉加温，一方面要加高高炉的出气口，加长热气留炉的时间；一方面要加大鼓风送氧的速度，现在没有办法制取纯氧，如果能鼓送纯正的氧气，那就能让焦炭燃烧更旺，让炉温更高。”
“哦，原来鼓风也是为了加高炉温，那为什么不把炉气口堵上，那就不会有热力流失了。”妙语又问道。
“燃烧是碳和氧反应生成二氧化碳并放过热量的过程，如果把炉口堵死，那二氧化碳就排不出去，反倒会影响燃烧。”妙诣代为解释道。
万磊与众道你一言我一语地议论着，坐在一旁的铁铉等人听得一头雾水，没一个听得明白的。不过，他们也懒得管什么原理不原理，他们只想看炼出来的铁水。
这个时候，高炉内的温度已经足够熔化铁了，透过炉门，可以看到一片片滚滚动的“红水”。而炼铁工人握着长长的搅棍，不停地搅动着，火光映照在他们的脸上，直接“烤”红，滚滚的汗水不停地往下流。
在炼铁厂外，数以万计的百姓在围观，看着高大的烟囱上滚滚的黑烟飘出，开始讨论纷纷，不过大部分人都是在大赞万先生才高，干什么都是大手笔，就连开个烟囱，都比人家高出几丈。
大约到了下午时分，眼看着炉内的铁水已经生成得差不过了，而铁渣也差不多高过了排渣口，万磊就让工人停止加料，并让人舀取了一瓢铁水，倒入一个试模后放下水中快速降温，一个铁锅就这样成形了。
当然，这个铁锅的质量如何，还得经过检测。万磊拿了一个铁锤，用不同的力度敲击着。铁铉等人也紧张地看着，每一次铁锤击落，就好像是砸在他们的心上，毕竟这个炼铁厂可是花了十万官银的，如果炼出来的铁水连锅都造不了，那真是赔血本了。
经过一阵大力锤击，那铁锅除了有些变形之外，并没有被砸破，铁铉等人都长长地出了一口气，看来这些铁水用来造锅是可以的了。不过，万磊还不放心，又进行了好几项类如钻击，加热敲击，猛火干烧等测试，最后结果都还甚满意，才一声令下：“出铁水，造锅。”
出铁水也是高危的作业，毕竟铁水可是一千多度的高温，沾到人身上，能把人烫死，所以要格外小心。不过现在主要是以制铁锅为主，可以把模具送到铁水出口处，只要用阀门控制好出铁水的量就行，而装有铁水的模具被平稳地移动到冷却水漕中，一阵水雾升腾，一个铁锅生产出来了。
万磊连续检查过出炉的二十个铁锅，发现只有两个质量不合格，底部穿洞，废品率只有十分之一，在可以接受的范围内，所以让工人们加快进行出铁铸锅的流程，力争在半个时辰内出完铁水，以免铁水与氧气过久接触而氧化。
其实，万磊也早有筹谋，几十个模具排成一条流水线出铁铸锅，流程是很快的，两刻钟不到，高炉内的铁水就差不多排空了。万磊一边派人去清点得锅数量，一边让人换下模具，用剩下的铁水铸了几口大小不一的铁炮。
当然，这些铁炮是用来实验的，在没有试验成功之前，还不能大量生产。毕竟铁炮不同于铁锅，它们是用来发速炮弹的，对炮管和炮膛的强度要求非常高，一个部位设计不当，出来的就是一口废炮，甚至还会发生炸膛等严重事故，一点都疏忽不得。
“先生，这一炉铁就铸了四百七十个锅，除去四十五口废锅，并得四百二十五口好锅。”一个监工喜滋滋地来报。
要知道，铁锅是生活必须品，卖价比较高，一口锅最少也值一两银子，四百多口，就是四百两。就是除去铁煤成本二百七十两，最少也能盈利百两银子。如果日日这样生产，一个月就有三千两盈利，最多三年，就能回本。
“不错不错，以后多造些模具，咱们不只是生产铁锅，还生产刀剑犁锄等等所有铁器。”万磊也笑了，又道：“今天就到此为止，给大伙发工钱，让他们好好地休息一天，明天凌晨继续开炉。”
“好勒，小的马上去帐房取工钱。”监工喜滋滋地去了。
“贤侄，今天第一次开炼就是开门红，该设宴庆祝啊。”铁铉也喜不自胜，他这一提议马上得到了众同僚的响应。
“各位如此好兴致，万某本不该说扫兴的话，不过这些铁水还是有很多杂质，万某还要细细地研究和改进生产工艺，不能跟各位一起欢饮了，还请不要见怪。”万磊拱手道。
“哎，万先生总是独挑大梁，我等又不能帮上忙，只会坐享其成，实在是惭愧啊。”赵鸿儒也在场参观，略带歉意地说道。
“谁说各位没有帮上忙的？各位负责督造器械，保证所有炉具都符合开工要求，这可是天大的功劳啊，反倒是我，只会指指画画和挑毛病，这才是坐享其成啊。”万磊也苦笑道。
“万先生过谦了，贤侄运筹帷幄，功劳是最大的，我等不过是跑跑腿而已。”众官笑道。
“哎，客气的话就不必多说了，既然贤侄没空，那咱们独乐乐不如众乐乐，给工人们加发工钱，让大伙都高兴高兴。”铁铉最后拍板，反正炼出第一锅铁了，以后不愁铁厂回不了本，给工人加发工铁也不过是九牛一毛而已。
“既然如此，那万某先告辞了。劳烦铁大人派几个人把那几尊铁炮送到城头上，并架上炮架，我有空的时候会去试炮。对了，在我没有试过之前，别让别人乱试，免得发生事故。”万磊一拱手，带着几个小道，背着一些铁屑就回家去了。
万磊之所以走得这么急，是想回家去用试剂来分析这些生铁的成分，特别是磷硫等有害杂质的含量。如果磷硫含量偏高，那炼出的的铁很快会变成无用的废铁，更会加大炼钢的难道。
铁铉看着万磊一行人离去的背影，好似自言自语道：“万贤侄真是我大明一宝，只可惜，朝廷不识宝。”
“铁大人，万先生能留在咱们顺天府，也算是我等之幸，日后兵强马壮，立不世之基亦非难事。”一个县令道。
“只是要跟明朝争天下，兵凶战危，我等于心何忍啊。”铁铉叹气道。
“咱们也不想跟朝廷争高下，只是我们处处退让，朝廷还是处处威逼，我等也是出于无奈。”赵鸿儒也道。
“且不说这些，咱们既然是顺天府的父母官，就该为顺天府的百姓着想，与朝廷是战是和，现在只能走一步看一步。”铁铉说完，也快步离去。
“先生，这个人力鼓风机真的能鼓出足够强的风吗？”妙诣指着一个由六个男壮喊着口号一起推拉的大型鼓风机，问道。
“这个鼓风机跟手摇鼓风机不同，它里面的空气是定向流运的，只能从热风炉流向高炉，而不会倒流。为了做到这一点，就要设计好风的出入口和挡板。这是它的设计图纸，它有四个口，两进两出。进风口的挡板向内开，出风口的挡板向外开，你们知道这是为什么吗？”万磊让闱儿把图纸抽出来让众道过目，继续采用启发式教学。
“这个我知道，根据空气动力学原理，空气从压强高的一边主动流向压强低的一边，当空气被排开后，风箱内空间大压强变小，风箱外的热气只动推开挡板由入口进入风箱内。而另一边的空气在推力的作用下，压强变大，推开出气口，向出口吹去。”赤心道。
“恩，不错，就是这个原理。其实，推拉式鼓风机不如水排，即水力鼓风机，不过北平城内没有河流，不能建水坝设水排，而那种旋转式的鼓风机如果用人力或畜力带动，转速太慢，起不到提高风速的作用，所以我们才退而求其次，用这种推拉式的鼓风机。以后如果设立新厂，一定会选址在河边，一来只以建水排省去人力，二来取水方便，而且还便于各种原料的运输。”万磊解释道。
“先生，炼铁为什么要加入石灰石呢，它们又不能跟铁矿发生反应只会生成杂质，还要费力来处理它们。”赤诚不解地问道。
“是为了造渣，其实铁矿也不是纯氧化铁，它有很多杂质，这些杂质混合于铁水中，所以要把它们分离开来。加入石灰石，这些杂质就能被包裹在其中，然后漂浮在铁水上形成废渣，这样才能得出比较纯的铁水。”
“先生，造渣又浪费铁水又浪费热量，难道就不能省掉这一步吗？”妙诣也问道。
“不能，现在高炉炼铁不能，以后在平炉炼钢的时候，首要条件也是要造好渣，所以说，加料造渣是钢铁工业的一门必修课，也是必要的浪费，省不得。”万磊道。
“炼铁要求一千多度的温度，高炉真能产生这么高的温度吗？”妙语问道。
“要想高炉加温，一方面要加高高炉的出气口，加长热气留炉的时间；一方面要加大鼓风送氧的速度，现在没有办法制取纯氧，如果能鼓送纯正的氧气，那就能让焦炭燃烧更旺，让炉温更高。”
“哦，原来鼓风也是为了加高炉温，那为什么不把炉气口堵上，那就不会有热力流失了。”妙语又问道。
“燃烧是碳和氧反应生成二氧化碳并放过热量的过程，如果把炉口堵死，那二氧化碳就排不出去，反倒会影响燃烧。”妙诣代为解释道。
万磊与众道你一言我一语地议论着，坐在一旁的铁铉等人听得一头雾水，没一个听得明白的。不过，他们也懒得管什么原理不原理，他们只想看炼出来的铁水。
这个时候，高炉内的温度已经足够熔化铁了，透过炉门，可以看到一片片滚滚动的“红水”。而炼铁工人握着长长的搅棍，不停地搅动着，火光映照在他们的脸上，直接“烤”红，滚滚的汗水不停地往下流。
在炼铁厂外，数以万计的百姓在围观，看着高大的烟囱上滚滚的黑烟飘出，开始讨论纷纷，不过大部分人都是在大赞万先生才高，干什么都是大手笔，就连开个烟囱，都比人家高出几丈。
大约到了下午时分，眼看着炉内的铁水已经生成得差不过了，而铁渣也差不多高过了排渣口，万磊就让工人停止加料，并让人舀取了一瓢铁水，倒入一个试模后放下水中快速降温，一个铁锅就这样成形了。
当然，这个铁锅的质量如何，还得经过检测。万磊拿了一个铁锤，用不同的力度敲击着。铁铉等人也紧张地看着，每一次铁锤击落，就好像是砸在他们的心上，毕竟这个炼铁厂可是花了十万官银的，如果炼出来的铁水连锅都造不了，那真是赔血本了。
经过一阵大力锤击，那铁锅除了有些变形之外，并没有被砸破，铁铉等人都长长地出了一口气，看来这些铁水用来造锅是可以的了。不过，万磊还不放心，又进行了好几项类如钻击，加热敲击，猛火干烧等测试，最后结果都还甚满意，才一声令下：“出铁水，造锅。”
出铁水也是高危的作业，毕竟铁水可是一千多度的高温，沾到人身上，能把人烫死，所以要格外小心。不过现在主要是以制铁锅为主，可以把模具送到铁水出口处，只要用阀门控制好出铁水的量就行，而装有铁水的模具被平稳地移动到冷却水漕中，一阵水雾升腾，一个铁锅生产出来了。
万磊连续检查过出炉的二十个铁锅，发现只有两个质量不合格，底部穿洞，废品率只有十分之一，在可以接受的范围内，所以让工人们加快进行出铁铸锅的流程，力争在半个时辰内出完铁水，以免铁水与氧气过久接触而氧化。
其实，万磊也早有筹谋，几十个模具排成一条流水线出铁铸锅，流程是很快的，两刻钟不到，高炉内的铁水就差不多排空了。万磊一边派人去清点得锅数量，一边让人换下模具，用剩下的铁水铸了几口大小不一的铁炮。
当然，这些铁炮是用来实验的，在没有试验成功之前，还不能大量生产。毕竟铁炮不同于铁锅，它们是用来发速炮弹的，对炮管和炮膛的强度要求非常高，一个部位设计不当，出来的就是一口废炮，甚至还会发生炸膛等严重事故，一点都疏忽不得。
“先生，这一炉铁就铸了四百七十个锅，除去四十五口废锅，并得四百二十五口好锅。”一个监工喜滋滋地来报。
要知道，铁锅是生活必须品，卖价比较高，一口锅最少也值一两银子，四百多口，就是四百两。就是除去铁煤成本二百七十两，最少也能盈利百两银子。如果日日这样生产，一个月就有三千两盈利，最多三年，就能回本。
“不错不错，以后多造些模具，咱们不只是生产铁锅，还生产刀剑犁锄等等所有铁器。”万磊也笑了，又道：“今天就到此为止，给大伙发工钱，让他们好好地休息一天，明天凌晨继续开炉。”
“好勒，小的马上去帐房取工钱。”监工喜滋滋地去了。
“贤侄，今天第一次开炼就是开门红，该设宴庆祝啊。”铁铉也喜不自胜，他这一提议马上得到了众同僚的响应。
“各位如此好兴致，万某本不该说扫兴的话，不过这些铁水还是有很多杂质，万某还要细细地研究和改进生产工艺，不能跟各位一起欢饮了，还请不要见怪。”万磊拱手道。
“哎，万先生总是独挑大梁，我等又不能帮上忙，只会坐享其成，实在是惭愧啊。”赵鸿儒也在场参观，略带歉意地说道。
“谁说各位没有帮上忙的？各位负责督造器械，保证所有炉具都符合开工要求，这可是天大的功劳啊，反倒是我，只会指指画画和挑毛病，这才是坐享其成啊。”万磊也苦笑道。
“万先生过谦了，贤侄运筹帷幄，功劳是最大的，我等不过是跑跑腿而已。”众官笑道。
“哎，客气的话就不必多说了，既然贤侄没空，那咱们独乐乐不如众乐乐，给工人们加发工钱，让大伙都高兴高兴。”铁铉最后拍板，反正炼出第一锅铁了，以后不愁铁厂回不了本，给工人加发工铁也不过是九牛一毛而已。
“既然如此，那万某先告辞了。劳烦铁大人派几个人把那几尊铁炮送到城头上，并架上炮架，我有空的时候会去试炮。对了，在我没有试过之前，别让别人乱试，免得发生事故。”万磊一拱手，带着几个小道，背着一些铁屑就回家去了。
万磊之所以走得这么急，是想回家去用试剂来分析这些生铁的成分，特别是磷硫等有害杂质的含量。如果磷硫含量偏高，那炼出的的铁很快会变成无用的废铁，更会加大炼钢的难道。
铁铉看着万磊一行人离去的背影，好似自言自语道：“万贤侄真是我大明一宝，只可惜，朝廷不识宝。”
“铁大人，万先生能留在咱们顺天府，也算是我等之幸，日后兵强马壮，立不世之基亦非难事。”一个县令道。
“只是要跟明朝争天下，兵凶战危，我等于心何忍啊。”铁铉叹气道。
“咱们也不想跟朝廷争高下，只是我们处处退让，朝廷还是处处威逼，我等也是出于无奈。”赵鸿儒也道。
“且不说这些，咱们既然是顺天府的父母官，就该为顺天府的百姓着想，与朝廷是战是和，现在只能走一步看一步。”铁铉说完，也快步离去。