第148章 煉鋼2
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采用灌鋼法煉鋼,需要千錘百煉,還需要大量的人力,所以主要是做兵器,並非他用。
此外的所有鐵器,幾乎都是鐵制,唐朝的甲制共有13種,其中明光鎧、光要鎧、細麟鎧、山文鎧、烏錘鎧和鎖子甲都是鐵甲,由鐵制成。
當然這個是熟鐵,很軟,便於加工成盔甲。
前面講過,所謂的熟鐵,就是將那鐵水,再重新冶煉,將裏面的碳全部還原掉(利用氧氣當中的氧進行還原成二氧化碳CO2),當然古人不懂這個技術,他們不知道適可而止。
如果那個炭,恰好保留一定的比例(0.02%---2.11%),是可以變成鋼的。當然,這要保證鐵水均勻的流動。要不然鋼的含碳就不均勻,可能有些地方是生鐵,有些地方變成熟鐵。
武炎之也不好給他們講氧氣什麽的,只是說用這個轉爐,可以控制裏面的溫度,加入生石灰,使鐵水的溫度升高,在某個特定的溫度之下,那鐵水就變成鋼了。
這裏要介紹一下轉爐煉鋼法。
這種煉鋼法使用的氧化劑是氧氣。把空氣鼓入熔融的生鐵裏,使雜質硫、矽、錳、炭、磷等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量(含1%的矽可使生鐵的溫度升高200攝氏度),可使爐內達到足夠高的溫度。
因此轉爐煉鋼不需要另外使用燃料。轉爐煉鋼是在轉爐裏進行。轉爐的外形就像個梨,內壁有耐火磚,爐側有許多小孔(風口),壓縮空氣從這些小孔裏吹爐內,又叫做側吹轉爐。
開始時,轉爐處於水平,向內註入1300攝氏度的液態生鐵,並加入一定量的生石灰,然後鼓入空氣並轉動轉爐使它直立起來。這時液態生鐵表面劇烈的反應,使鐵、矽、錳氧化(FeO,SiO2 , MnO,)生成爐渣,利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用,使反應遍及整個爐內。
幾分鐘後,當鋼液中只剩下少量的矽與錳時,碳開始氧化,生成一氧化碳(放熱)使鋼液劇烈沸騰。爐口由於溢出的一氧化炭的燃燒而出現巨大的火焰。最後,磷也發生氧化並進一步生成磷酸亞鐵。
磷酸亞鐵再跟生石灰反應生成穩定的磷酸鈣和硫化鈣,一起成為爐渣。當磷於硫逐漸減少,火焰退落,爐口出現四氧化三鐵的褐色蒸汽時,表明鋼已煉成了。
……
那些人聽了個糊裏糊塗,不過,咱們聽得這小爐子煉鋼,居然片刻就好,都有些半信半疑。
這可比那什麽灌鋼法,效率提高了千倍萬倍!
“這個煉鋼的方法,我說多了你們也聽不懂,到時候一試便知!先把這爐子造起來再說。
蔣判官已經把制作煉鋼爐外殼的鋼料準備好,我看也已經基本成型了,只等耐火磚燒好之後,把爐子砌好,再把口子封上即可。”武炎之說道。
他這個爐子當然並不大,他算了一下,剛好6000斤鐵水左右。
雖然看著這6000斤很小,不過要知道,此時大周一年的生鐵產量,也不也不過一千萬斤左右。
就這一個小爐子,要正常運轉起來,一天生產10萬斤一點問題沒有。因為那一爐鐵水,幾分鐘就好了,加上其他雜七雜八的時間,煉一爐鋼也要不了一個小時!
雖然,這爐子制造本身是很麻煩的,也要一些技術,造價也高,管理難度也大,不過用久了也就習慣了。按照他的計劃,就在邢州及附近兩個州,要一共建立三座冶鋼爐。
今後要逐步加大這裏的生鐵開采量,推廣鐵器的使用。
要知道,現在即便是鐵器,也是高檔物資。由於鐵器是高檔物資,這就造成工業、農業的發展大大受限,珠江三角洲的農業發展有很大的問題。
當然,開采鐵礦的人力是個問題,不過武炎之早就想好了,今後,要用俘虜來才行!
至於這俘虜的來源,當然只有打仗,而且必須打勝仗!
不過,很多事情也不是自己能夠掌握的。自己現在雖然是個部長,或者是兼著兩個部的部長,但是權力著實有限。
在封建社會,大事情必須皇帝準許。
……
沙河縣城在沙河邊上,沙河是漳河的一條支流。河面不甚寬,河水也不多,水面也淺。
武炎之與眾人,沿著河邊,騎馬來到綦陽村。
這裏有幾個很大的國有采礦場。武炎之上學的時候學過,知道這裏主要為接觸交代型矽卡巖鐵礦床,也稱邯邢式磁鐵礦。
這裏的磁鐵礦品位很高,品位在50%的也比較多。
實際上,當時的鐵價很高,主要交通運輸方便,20%也有極大的開采價值,這與現在我們的商業品位不同,現在的鐵並不值錢。
而邢州、洺州、相州,就是當時出鐵最方便的地區,一是品位高;二是儲量很大;三是運輸方便。
當然,南方的和州(馬鞍山)一帶,也有巨大的鐵礦可開采,交通也比較便利。
“王爺,這個采場,一共有5000多人!”王進指著無邊的工棚介紹道。
武炎之放眼望去,這采礦場確實非常大,綿延數裏。
他們的采礦方法,是露天開采,是采用最原始的人工剝離法。就是先用鐵鑿子鑿出小凹槽,再用大鐵楔子配合大錘開山掘石。
這種開山掘石的方法,現在南方少數地方還可以見到,當然已經非常少了。上世紀80年代,農村山區還比較常見,那時是修建石頭房子。
他轉了半天,一看,這全靠人工,產量哪行?這鐵礦石如此堅硬,就是使用火爆法,也采不了多少鐵!
必須得使用火藥!要是使用火藥,這產量,肯定會提高幾十倍不止!
看來還在此處,建立一個配套火藥廠,生產礦上用的火藥。
建立一個火藥廠也花不了多少錢,反正這件事歸自己管。於是他對蔣士鵬說道:“蔣判官,你立即發碟給孫恒,把在此地建立火藥廠之事在尚方監備案,同時上報鳳閣鸞臺,把建立火藥廠的必要性講明,他們不會不批。”
“遵命!王爺,這要是使用火藥開采鐵礦,大周一年的鐵產量,一億斤也沒有問題!”蔣士鵬道。
“要說起來,一億斤也不太多!”武炎之淡淡道。
“一億斤還不多?以前幾百萬斤,也夠用呢?”王進說道。
他可是沒見過什麽火藥的!
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此外的所有鐵器,幾乎都是鐵制,唐朝的甲制共有13種,其中明光鎧、光要鎧、細麟鎧、山文鎧、烏錘鎧和鎖子甲都是鐵甲,由鐵制成。
當然這個是熟鐵,很軟,便於加工成盔甲。
前面講過,所謂的熟鐵,就是將那鐵水,再重新冶煉,將裏面的碳全部還原掉(利用氧氣當中的氧進行還原成二氧化碳CO2),當然古人不懂這個技術,他們不知道適可而止。
如果那個炭,恰好保留一定的比例(0.02%---2.11%),是可以變成鋼的。當然,這要保證鐵水均勻的流動。要不然鋼的含碳就不均勻,可能有些地方是生鐵,有些地方變成熟鐵。
武炎之也不好給他們講氧氣什麽的,只是說用這個轉爐,可以控制裏面的溫度,加入生石灰,使鐵水的溫度升高,在某個特定的溫度之下,那鐵水就變成鋼了。
這裏要介紹一下轉爐煉鋼法。
這種煉鋼法使用的氧化劑是氧氣。把空氣鼓入熔融的生鐵裏,使雜質硫、矽、錳、炭、磷等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量(含1%的矽可使生鐵的溫度升高200攝氏度),可使爐內達到足夠高的溫度。
因此轉爐煉鋼不需要另外使用燃料。轉爐煉鋼是在轉爐裏進行。轉爐的外形就像個梨,內壁有耐火磚,爐側有許多小孔(風口),壓縮空氣從這些小孔裏吹爐內,又叫做側吹轉爐。
開始時,轉爐處於水平,向內註入1300攝氏度的液態生鐵,並加入一定量的生石灰,然後鼓入空氣並轉動轉爐使它直立起來。這時液態生鐵表面劇烈的反應,使鐵、矽、錳氧化(FeO,SiO2 , MnO,)生成爐渣,利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用,使反應遍及整個爐內。
幾分鐘後,當鋼液中只剩下少量的矽與錳時,碳開始氧化,生成一氧化碳(放熱)使鋼液劇烈沸騰。爐口由於溢出的一氧化炭的燃燒而出現巨大的火焰。最後,磷也發生氧化並進一步生成磷酸亞鐵。
磷酸亞鐵再跟生石灰反應生成穩定的磷酸鈣和硫化鈣,一起成為爐渣。當磷於硫逐漸減少,火焰退落,爐口出現四氧化三鐵的褐色蒸汽時,表明鋼已煉成了。
……
那些人聽了個糊裏糊塗,不過,咱們聽得這小爐子煉鋼,居然片刻就好,都有些半信半疑。
這可比那什麽灌鋼法,效率提高了千倍萬倍!
“這個煉鋼的方法,我說多了你們也聽不懂,到時候一試便知!先把這爐子造起來再說。
蔣判官已經把制作煉鋼爐外殼的鋼料準備好,我看也已經基本成型了,只等耐火磚燒好之後,把爐子砌好,再把口子封上即可。”武炎之說道。
他這個爐子當然並不大,他算了一下,剛好6000斤鐵水左右。
雖然看著這6000斤很小,不過要知道,此時大周一年的生鐵產量,也不也不過一千萬斤左右。
就這一個小爐子,要正常運轉起來,一天生產10萬斤一點問題沒有。因為那一爐鐵水,幾分鐘就好了,加上其他雜七雜八的時間,煉一爐鋼也要不了一個小時!
雖然,這爐子制造本身是很麻煩的,也要一些技術,造價也高,管理難度也大,不過用久了也就習慣了。按照他的計劃,就在邢州及附近兩個州,要一共建立三座冶鋼爐。
今後要逐步加大這裏的生鐵開采量,推廣鐵器的使用。
要知道,現在即便是鐵器,也是高檔物資。由於鐵器是高檔物資,這就造成工業、農業的發展大大受限,珠江三角洲的農業發展有很大的問題。
當然,開采鐵礦的人力是個問題,不過武炎之早就想好了,今後,要用俘虜來才行!
至於這俘虜的來源,當然只有打仗,而且必須打勝仗!
不過,很多事情也不是自己能夠掌握的。自己現在雖然是個部長,或者是兼著兩個部的部長,但是權力著實有限。
在封建社會,大事情必須皇帝準許。
……
沙河縣城在沙河邊上,沙河是漳河的一條支流。河面不甚寬,河水也不多,水面也淺。
武炎之與眾人,沿著河邊,騎馬來到綦陽村。
這裏有幾個很大的國有采礦場。武炎之上學的時候學過,知道這裏主要為接觸交代型矽卡巖鐵礦床,也稱邯邢式磁鐵礦。
這裏的磁鐵礦品位很高,品位在50%的也比較多。
實際上,當時的鐵價很高,主要交通運輸方便,20%也有極大的開采價值,這與現在我們的商業品位不同,現在的鐵並不值錢。
而邢州、洺州、相州,就是當時出鐵最方便的地區,一是品位高;二是儲量很大;三是運輸方便。
當然,南方的和州(馬鞍山)一帶,也有巨大的鐵礦可開采,交通也比較便利。
“王爺,這個采場,一共有5000多人!”王進指著無邊的工棚介紹道。
武炎之放眼望去,這采礦場確實非常大,綿延數裏。
他們的采礦方法,是露天開采,是采用最原始的人工剝離法。就是先用鐵鑿子鑿出小凹槽,再用大鐵楔子配合大錘開山掘石。
這種開山掘石的方法,現在南方少數地方還可以見到,當然已經非常少了。上世紀80年代,農村山區還比較常見,那時是修建石頭房子。
他轉了半天,一看,這全靠人工,產量哪行?這鐵礦石如此堅硬,就是使用火爆法,也采不了多少鐵!
必須得使用火藥!要是使用火藥,這產量,肯定會提高幾十倍不止!
看來還在此處,建立一個配套火藥廠,生產礦上用的火藥。
建立一個火藥廠也花不了多少錢,反正這件事歸自己管。於是他對蔣士鵬說道:“蔣判官,你立即發碟給孫恒,把在此地建立火藥廠之事在尚方監備案,同時上報鳳閣鸞臺,把建立火藥廠的必要性講明,他們不會不批。”
“遵命!王爺,這要是使用火藥開采鐵礦,大周一年的鐵產量,一億斤也沒有問題!”蔣士鵬道。
“要說起來,一億斤也不太多!”武炎之淡淡道。
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