第一百五十章 前所未见的炼铁
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李啸刚忙完商业司与学校教育之事不久，就有一脸是汗一身黑灰的铁场作头颜均来报，说到现在为止的近一个月，那700俘虏已挖了足有2000吨的铁矿。
“很好，让他们继续挖矿，伙食也弄得更好些。另外，颜作头你安排人力，来兴建我设计的这座炼铁高炉。”李啸一脸兴奋地拍了拍颜均的肩膀。
六天后，一座由炭粉耐火砖头搭建和内外糊满的红色粘土所组成，高约六丈，容积约30立方米的炼铁高炉在李啸的指导下拔地而起。
这一座肚皮宽大，颈部收窄，外观有点类似景德镇花瓶的高炉，其中瓶颈最窄处仅容一人钻入，远远看去，倒有点象个抽象派艺术品。
相比明朝那些容积最大只有10立方米的炼铁高炉，这座高炉在颜均和众铁匠看来几乎是庞然大物，而在李啸看来，不过是小儿科罢了，与后世的炼铁高炉，实在是不堪对比。
因为在李啸前世生活的二十一世纪里，中国国内基本上都是3000多立多米的大型高炉，200立方以下的高炉都必须强制关停，日本甚至已经二十世纪八十年代就已在使用∮∨，5000立方米的高炉。
让李啸忧心的是，现代钢铁工业中，高炉的内部结构所用的构建砖均为高铝粘土所制的耐火砖，能保证高炉可以长期使用，而现在李啸实在没办法在附近找到高铝粘土，只能用普通的内燃砖代替。
这样一来，因为炉壁耐火砖主要成份是二氧化硅，当石灰等造渣剂加入炉中后，将与铁水中的磷等杂质产生磷酸，而这个磷酸会与酸性炉壁发生激烈反应。导致高炉内壁的侵蚀与破损。因此这座高炉内，必须贴上由高铝矾土制成的碱性耐火砖作为炉壁内衬才行。
现在这座高炉，很可能用个不到二十次就会有烧塌的危险。
这高铝矾土，李啸记得在中国矿产物志中记载过，在鲁南地区是有出产的，尤其是临沂地区更是极多。只是李啸现在只能控制这小小的雄唐所，无法伸手捞过界，让他颇有望之兴叹之感。
以后一定要想办法解决这个问题，力求让高炉安全使用时间达到临近现代工业的水平，李啸在心中暗暗下决心。
为了保证安全，李啸对铁匠们反复叮嘱，这样的一座高炉只能用上十五次，便要务必拆了重新搭建。
李啸为了安全起见，对于高炉附设的鼓风机做出了重大改进。本来在明朝的时候。炼铁鼓风所用的还是折叠皮革所制成的地风箱，外型象个大型的手风琴。使用地时候用脚一下一下地踩踏鼓风。这种鼓风机最大的问题就是容易在高温中老化，万一因为鼓风不力，而导致这种没有使用耐火砖的高炉炸炉崩塌，滚热的铁水能把附近的工匠瞬间汽化。
现在这种可拆卸的活动式推拉木箱鼓风机，便是李啸经熟思后所采用的。它象一个大抽屉一般，上面有木制把手，可推拉鼓风。而且一旦发现有破损。便可立即更换。
颜均与铁匠们用近乎崇拜的眼神看着李啸。如果说高炉让他们震撼的话，那高炉旁边修建了的那座炒铁炉则让他们惊奇不已。
颜均他们所知道的明代炒铁炉。也就是《天工天物》上面所记载的那种开放式炒铁炉，是一种完全用人力搅拌制作的设备，炉边总有一位身强力壮的大汉，拿着根柳木棍做的炒铁棒，挥汗如雨的来回搅动，极没效率也极损害工匠的健康。
其实。《天工开物》中的钢铁冶炼流程，已经到了规模化、量产化、生熟铁连续生产的地步。这是把炼铁炉与炒铁炉串联在一起，让由炼铁炉炼出的生铁液流入炒铁炉，用柳木棍搅拌，使生铁液中的碳氧化。而成熟铁。这种连续生产的工艺，已初具组合化生产的系统思想，既提高了生产效率，又减少了能耗。
让颜均与众铁匠惊奇的是，李啸设计的这座炒铁炉完全颠覆了他们对炒铁炉的原有认知。
这座李啸设计的炒铁炉的外形有点像功夫茶的茶杯，它用内燃砖整体建造，炉床底部中间凹陷，四周是拱形炉壁，下部为燃烧室，进风道在燃烧室底部。是一种前所未见的火焰与铁矿隔离的反射炉型。
它的结构可以看作上中下三层，顶层和次层互相隔离，中间是多个可翻动的铁栅栏。使用时铁水从高炉流到顶层，次层铺堆的煤炭平躺在铁栅栏上燃烧，加热楼上的铁水，煤炭烧过后翻翻铁栅栏，炭渣就掉进了底层的除渣室，铁栅栏放平，又能从斜向下45度的进煤道向它上面添加煤炭。
接下来，李啸设计了一个支架，安放在炒铁炉的正中央上方，支架下面安插着有三根熟铁棍子斜斜地伸向炉床，外面使用绞盘推用，有三个把柄向外伸出，可以由三个壮汉离着一段距离共同推动炒铁，这样改进后，虽然仍是人力推动，但可以有效维护工匠的身体健康，也可以使炒铁更有效率。
接下来李啸开始了共析坩埚的制作。这是制造上好钢材的关键步骤。
其实坩埚炼钢铁早在汉代就有了，在宋代达到一个高峰，明代少数地方亦有，称为方炉，只不这种古代的方炉，只能炼铁，不能炼钢。
李啸找来曾做过瓷器的廖全禄，给他画了一张草图，让他用做瓷器的方法，先把粘土粉碎加水过筛成细泥，再加入象石灰，炭粉之类用来进一步除渣增碳的配料，混合均匀后，再像塑瓷胎那样在飞速旋转的木盘上手工成型，最后放到专门的高温窑中烧制十个小时，坩锅就新鲜出炉了。
为了保持技术不外泄，石灰与炭粉的加入比例由李啸亲自配好，并且装模做样了加了一些无关的渣料与以上两种料混在一起。
一切准备工作都做好了，李啸突然想起明朝一些名人对各地炼铁状况的评价。
当时的铁以福建的最为闻名，崇祯年间方以智曾经在《物理小识》说过：南方铁以闽铁为最上，广铁次之，而楚铁只可做锄。
茅元仪在《武备志》中则在说：制威远炮用闽铁，晋铁次之。
赵士桢则在《神器谱或问》说：制铳须用福建铁，他铁不可用。炼铁，炭火为上，北方炭贵，不得已用煤代替，故迸炸常多。
李啸在心下暗想，我所制的雄唐所钢铁，这质量，定要在那明朝最好的闽铁之上。各位大贤，承让了。(未完待续。。)
李啸刚忙完商业司与学校教育之事不久，就有一脸是汗一身黑灰的铁场作头颜均来报，说到现在为止的近一个月，那700俘虏已挖了足有2000吨的铁矿。
“很好，让他们继续挖矿，伙食也弄得更好些。另外，颜作头你安排人力，来兴建我设计的这座炼铁高炉。”李啸一脸兴奋地拍了拍颜均的肩膀。
六天后，一座由炭粉耐火砖头搭建和内外糊满的红色粘土所组成，高约六丈，容积约30立方米的炼铁高炉在李啸的指导下拔地而起。
这一座肚皮宽大，颈部收窄，外观有点类似景德镇花瓶的高炉，其中瓶颈最窄处仅容一人钻入，远远看去，倒有点象个抽象派艺术品。
相比明朝那些容积最大只有10立方米的炼铁高炉，这座高炉在颜均和众铁匠看来几乎是庞然大物，而在李啸看来，不过是小儿科罢了，与后世的炼铁高炉，实在是不堪对比。
因为在李啸前世生活的二十一世纪里，中国国内基本上都是3000多立多米的大型高炉，200立方以下的高炉都必须强制关停，日本甚至已经二十世纪八十年代就已在使用∮∨，5000立方米的高炉。
让李啸忧心的是，现代钢铁工业中，高炉的内部结构所用的构建砖均为高铝粘土所制的耐火砖，能保证高炉可以长期使用，而现在李啸实在没办法在附近找到高铝粘土，只能用普通的内燃砖代替。
这样一来，因为炉壁耐火砖主要成份是二氧化硅，当石灰等造渣剂加入炉中后，将与铁水中的磷等杂质产生磷酸，而这个磷酸会与酸性炉壁发生激烈反应。导致高炉内壁的侵蚀与破损。因此这座高炉内，必须贴上由高铝矾土制成的碱性耐火砖作为炉壁内衬才行。
现在这座高炉，很可能用个不到二十次就会有烧塌的危险。
这高铝矾土，李啸记得在中国矿产物志中记载过，在鲁南地区是有出产的，尤其是临沂地区更是极多。只是李啸现在只能控制这小小的雄唐所，无法伸手捞过界，让他颇有望之兴叹之感。
以后一定要想办法解决这个问题，力求让高炉安全使用时间达到临近现代工业的水平，李啸在心中暗暗下决心。
为了保证安全，李啸对铁匠们反复叮嘱，这样的一座高炉只能用上十五次，便要务必拆了重新搭建。
李啸为了安全起见，对于高炉附设的鼓风机做出了重大改进。本来在明朝的时候。炼铁鼓风所用的还是折叠皮革所制成的地风箱，外型象个大型的手风琴。使用地时候用脚一下一下地踩踏鼓风。这种鼓风机最大的问题就是容易在高温中老化，万一因为鼓风不力，而导致这种没有使用耐火砖的高炉炸炉崩塌，滚热的铁水能把附近的工匠瞬间汽化。
现在这种可拆卸的活动式推拉木箱鼓风机，便是李啸经熟思后所采用的。它象一个大抽屉一般，上面有木制把手，可推拉鼓风。而且一旦发现有破损。便可立即更换。
颜均与铁匠们用近乎崇拜的眼神看着李啸。如果说高炉让他们震撼的话，那高炉旁边修建了的那座炒铁炉则让他们惊奇不已。
颜均他们所知道的明代炒铁炉。也就是《天工天物》上面所记载的那种开放式炒铁炉，是一种完全用人力搅拌制作的设备，炉边总有一位身强力壮的大汉，拿着根柳木棍做的炒铁棒，挥汗如雨的来回搅动，极没效率也极损害工匠的健康。
其实。《天工开物》中的钢铁冶炼流程，已经到了规模化、量产化、生熟铁连续生产的地步。这是把炼铁炉与炒铁炉串联在一起，让由炼铁炉炼出的生铁液流入炒铁炉，用柳木棍搅拌，使生铁液中的碳氧化。而成熟铁。这种连续生产的工艺，已初具组合化生产的系统思想，既提高了生产效率，又减少了能耗。
让颜均与众铁匠惊奇的是，李啸设计的这座炒铁炉完全颠覆了他们对炒铁炉的原有认知。
这座李啸设计的炒铁炉的外形有点像功夫茶的茶杯，它用内燃砖整体建造，炉床底部中间凹陷，四周是拱形炉壁，下部为燃烧室，进风道在燃烧室底部。是一种前所未见的火焰与铁矿隔离的反射炉型。
它的结构可以看作上中下三层，顶层和次层互相隔离，中间是多个可翻动的铁栅栏。使用时铁水从高炉流到顶层，次层铺堆的煤炭平躺在铁栅栏上燃烧，加热楼上的铁水，煤炭烧过后翻翻铁栅栏，炭渣就掉进了底层的除渣室，铁栅栏放平，又能从斜向下45度的进煤道向它上面添加煤炭。
接下来，李啸设计了一个支架，安放在炒铁炉的正中央上方，支架下面安插着有三根熟铁棍子斜斜地伸向炉床，外面使用绞盘推用，有三个把柄向外伸出，可以由三个壮汉离着一段距离共同推动炒铁，这样改进后，虽然仍是人力推动，但可以有效维护工匠的身体健康，也可以使炒铁更有效率。
接下来李啸开始了共析坩埚的制作。这是制造上好钢材的关键步骤。
其实坩埚炼钢铁早在汉代就有了，在宋代达到一个高峰，明代少数地方亦有，称为方炉，只不这种古代的方炉，只能炼铁，不能炼钢。
李啸找来曾做过瓷器的廖全禄，给他画了一张草图，让他用做瓷器的方法，先把粘土粉碎加水过筛成细泥，再加入象石灰，炭粉之类用来进一步除渣增碳的配料，混合均匀后，再像塑瓷胎那样在飞速旋转的木盘上手工成型，最后放到专门的高温窑中烧制十个小时，坩锅就新鲜出炉了。
为了保持技术不外泄，石灰与炭粉的加入比例由李啸亲自配好，并且装模做样了加了一些无关的渣料与以上两种料混在一起。
一切准备工作都做好了，李啸突然想起明朝一些名人对各地炼铁状况的评价。
当时的铁以福建的最为闻名，崇祯年间方以智曾经在《物理小识》说过：南方铁以闽铁为最上，广铁次之，而楚铁只可做锄。
茅元仪在《武备志》中则在说：制威远炮用闽铁，晋铁次之。
赵士桢则在《神器谱或问》说：制铳须用福建铁，他铁不可用。炼铁，炭火为上，北方炭贵，不得已用煤代替，故迸炸常多。
李啸在心下暗想，我所制的雄唐所钢铁，这质量，定要在那明朝最好的闽铁之上。各位大贤，承让了。(未完待续。。)