第32章 钢铁是怎么炼成的

    1627年10月，铁骊部的高炉依旧在那里呼呼的冒烟。

    唉 难为铁骊人 ，他们歪歪扭扭的炼铁炉子，他们奇葩的想法在冶炼上展现，炼铁的炉子高高、矮矮、胖胖、瘦瘦的都有，长的、扁的都有……

    他们这些奇妙的尝试。

    谭启明查看这铁骊部给予厚望的高炉，是那样的简陋，铁骊人已经知道用耐火黏土修建高炉，但是却忽略了高压增氧的装置，这样火焰燃烧起来非常的不充分，没有办法提高炉温与氧化铁水中的杂质。

    同时冶铁使用的燃料是木材，达到的温度勉强将矿石融化，炼出的材与煤炭的混合，采用先烧木材、后加煤炭的办法，铁水数量很少，且杂质极多。

    杂质多硫、磷，炼出的铁就酥脆不堪用。不过铁骊部很多年冶炼出来的太多的不合格铁锭，倒是非常好的原材料

    立刻组织北明最强大的工业团队，一队队驯鹿运来耐火砖、焦炭、数百从青铜冶炼厂抽调的冶炼工人、从造船厂抽调的工人，开始建设新的高炉。

    与团队一起带来大量的盐，马上， 铁骊部落就实现了食盐自由。

    高炉按5吨规模建设，安装巨大的畜力鼓风机，青铜螺旋鼓风机也搞出一台，用畜力做动力，鼓风效果有很大提升，就是颇费马力，只能一匹马拉倒齿轮旋转，坚持一个小时就得换马。

    千多人在紧张的忙碌中。

    翠红铁矿并没有被开采，翠红山铁矿可是最大、最优质的铁矿，呼图刺告诉翠红山有山鬼，山鬼凶悍所以没有开采。

    而山鬼又是怎么回事呢？以后再探究吧。

    丰富的铁矿石，在铁骊部长久的努力下，之所以不能够冶炼成功，关键的问题是不能除去矿石中的杂质。

    兴安岭铁矿的有微量硫、磷杂质，而除去硫的办法就是在冶炼过程中添加石灰石，而磷没有磁性，可以在选矿过程中剔除，在选矿中把矿石粉碎，然后以磁铁吸附，虽然方法笨拙，但是非常有效。

    土法炼铁的高炉就是一个竖炉，后世改革开放初期，郭家店村综合厂就有这样的高炉，由于综合厂长是谭启明的邻居，而谭启明又有一颗少年的好奇心，整日的看那土高炉炼铁、翻砂。

    土高炉高数米，炉顶添料、炉底出渣，炉底旁边是鼓风机，考虑目前鼓风机的功效 就干脆用了三个鼓风机 ，鼓风机进气口修炉膛加热空气。

    铁水出口也在底部，两边搭建木台上料 ，焦炭一层，铁矿粉一层、石灰石一层……

    有了去除杂质的精选矿石、有了耐火砖的高炉、有了焦炭能够提供的燃烧温度，有了畜力鼓风机提供源源不断的加热空气，第一批合格的铁水很快就流出来。

    铁矿石品位高 ，铁水流量就大，在进料口不断添加原料，粘重的矿渣被铁钩清楚 ，铁水一坩埚、一坩埚的流出。

    一次投料5吨，一座土高炉一天能出千斤铁。

    然而也就是铁水、铁锭，依旧没有达到炼钢的程度，铁做生活的普通工具是行的，铁锅、铁产的，都行，做武器不行。

    北明急需的是钢材，没有电 不能做转炉炼钢，而现有的材料与技术只能使用坩埚炼钢法，这是一种成本高、产量低的炼钢方法。

    没有办法让工匠判断冶炼成功与否，就融化了缴获固穆巴图尔的大马士革弯刀。大马士革弯刀是乌兹钢所制，而乌兹钢是产于印度的古代社会最优质钢材。

    在炼铁炉中加热，把大马士革弯刀碎片放入坩埚融化，让工匠记住钢水颜色。

    一批炼铁工匠就那么静静的看。

    坩埚炼钢的坩埚需要石墨与耐火黏土预制的坩埚，好在北方石墨矿产丰富，在后世的双鸭山、大兴安岭、鸡西、鹤岗都都有丰富的石墨矿，而后世的双星石墨矿就在附近，很快工人就找到需要的石墨，然后制成需要的坩埚。

    坩埚炼钢法是1742年英国人亨茨曼最早发明，通过高温让石墨中的碳元素与铁水渗透，形成高碳钢，是人类最早冶炼出钢，而不是依靠工匠绵延不绝的锻打。

    坩埚不能够太大，太大不但有炸裂风险，而且铁水中渗碳不够，最大坩埚也只能50厘米高、30厘米直径，一次最多承纳铁水20公斤，将融化的铁水倒入干锅密封，用一个专用小高炉最大温度冶炼，1600度高温一天一夜后，用木材火慢慢燃烧。

    这个时候就依靠工匠的眼力，要观察是否达到钢的颜色。

    中国古代还发明了灌钢法、于炒钢法，灌钢法就是根据颜色变化加熟铁，而炒钢法就搅动铁水 让铁水更充分释放杂质。

    亨兹曼使用坩埚炼钢，亨兹曼把碎铁块加入坩埚中，是一个温度逐步下降的办法，1600度让铁水融化，然后1200度让矿石变成多空铁结果，24小时高温渗碳。最后是900度漫长低温渗碳渗碳，渗碳24小时后亨兹曼得到人类历史上最初一坩埚钢锭。

    关键的是温度，坩埚炼钢不是一蹴而就的，是三个温度阶段结合。

    只有在700-900摄氏度的24小时才是关键，才能完全渗碳，大马士革钢刀之所以在中世纪天下无敌，就因为木材，焦炭、木炭都超越这个温度，而木材最为合适

    好在北方茫茫的原始森林不缺少木材，不然一个木材的成本就能够让钢铁天价。24小时恒温渗碳，打碎坩埚，就得到一坨20公斤的高碳钢。

    唉，莫名其妙，高科技产品原来就是烧木材，没有温度计害死古人。

    就是一个烧木材，最好还是湿木材的温度刚刚好。

    高碳纲现代常被称为工具钢，因为硬度强，是钻头、绞刀、切刀的优质材料，而古代社会最优质的冷兵器都是以高碳钢为材料的。

    敲碎坩埚得出钢锭，敲击发现成功率不是很高，换更小的坩埚后，成功率得到大大提升。

    有了钢锭。很快铁匠们首先就抡起铁锤，手工锻打出几把刀、矛。

    这几把铁匠手工锻打钢刀、钢矛、钢匕首的锋利程度是远远超过那些青铜刀、青铜矛、青铜匕首的。

    而且比青铜武器是轻便一些的，于是所有人的疾呼进行了全部的换装备。

    面对这几把钢刀、钢矛，铁骊部呼图刺是目瞪口呆、热泪盈眶，自己几代人绞尽脑汁的冶炼，多少个披星戴月的夜晚、多少个寒风呼啸的清晨，祈求过神灵、祭拜过祖先，就是没有炼出哪怕堪用的铁，就别说这锋利无比的钢刀、钢矛了。

    必须归顺北明，必须与北明成为一体，北明人的本事是太大了。

    呼图刺在祖先的陵墓前放声大哭，多少代铁骊人的梦想，这飘落北方的族人倔强的、从来没有甘心的失败中，就坚定的信念中，要炼出铁、要炼出铁，铁就是铁骊部的图腾与灵魂，现在呼图刺终于可以告慰祖先了。

    整个冬天、北明国更多的人参与大炼钢铁运动，两座5吨高炉负责冶炼铁水，沿巴兰河谷20座小坩埚高炉负责炼钢，一座坩埚高炉一次可以放5只坩埚，一只坩埚20公斤，5只坩埚100公斤，炼成时间3天，平均每天出产钢材600公斤。

    有了600公斤每天的高碳钢，就需要强大有力的风力锻锤了，小兴安岭呼啸的寒风成为巨大的动力之源，而巴兰河谷底的风力更加的丰富，青铜齿轮的坚固与耐磨让风力锻锤有最良好的动力输出，于是几个专用风力锻锤在河谷矗立，一个是捶打刀具的风力锻锤，一个是捶打板甲的风力锻锤

    不但要加紧炼钢，铁的出产也是生活急需的，最急需的就是铁锅，虽然已经有青铜锅在使用，但是毕竟青铜锅有害健康，不能长期使用，

    而整个控制地区大约有3000户，就需要最少3000口大铁锅。

    毕竟每家、每户都需要铁锅烹饪食物的，铸铁大锅口10斤，熟铁小锅口3斤，每家一大、一小两口锅就需要20吨铁，一个工匠在一天最多能够铸造20口锅，这些也需要这些成熟的工匠忙碌整个冬天。为提高速度，同建设一个风力熟铁锅锻锤，风力动力让成本大大降低为以后熟铁锅成为北明的出口贸易产品，毕竟当时粗劣、厚重的铁锅、粗粝的铸铁锅，是无法与轻便的锻打熟铁锅相比的。

    在20座小高炉中，有一座特殊的高炉，这个高炉形状是狭长的，坩埚也是狭长的，这个高炉用作冶炼钢管，狭长的坩埚15米，中间是

    一根黏土石墨棒，铁水淹没黏土石墨棒后，在高炉中冶炼，尝试生产无缝钢管。