第六十五章 钢铁是怎样炼成的？
身为一个学机械的穿越人士，后世的钢铁种类与定义，李国强大体还记得，后世的钢铁定义为：熟铁，含碳量0.02%以下，钢，含碳量0.02%－2.0%,一般在1.5%以下，生铁，含碳量2.0%以上，一般在2.5%－4.0%。 后世的电影、电视中，如果是炼钢厂，画面都会有火红的钢水、飞溅的钢花，无数的事实说明，炼钢！首先要练出钢水。 李国强就算是炼钢的门外汉，也看出来了，林长民炼的是铁，不是钢，至少炼不出自己想要的钢来。 而林长民炼出的是什么呢？炼出来的都是一些半固态、糊状，甚至是还没有充分融化的铁块。 这说明了什么？说明林长民炼铁的温度不够，不能完全、充分的融化铁矿石，所以，后续的炼钢，也就无从谈起。 经过李国强的简单分析、解说，冶炼组的全体人员，都满脸茫然的看着李国强，林长民心里更是很不服气，总司根本就不会炼铁，还在那叽叽咕咕的说了一大堆，而且他根本就听不明白，“含碳量”？这是什么东西？于是小心翼翼的问道：“请问总司，啥叫含碳量？” “含碳量？”李国强想了一下说道：“要知道什么是含碳量，首先就要知道，这个‘碳’，是什么东西，碳！木炭，石碳，焦炭，这些都是碳，里面都有“碳”这个东西。” 冶炼组的人员，仍就茫然的看着李国强。 李国强看见过刘克明用渗碳的工艺，打造过工具，于是耐心解说道：“比如：草木灰里面就含有碳，用草木灰，涂在已经用熟铁打好了的工具上面，然后把涂了草木灰的工具，放在炉子里烧一段时间，这碳就会渗到熟铁表面里去。” “刚才我已经说过了，熟铁，是含碳量0.02%以下，钢，含碳量0.02%－2.0%,采用了渗碳工艺，熟铁的含碳量就变了，让他的表面变成钢了。但是，这种方法，工具一般只有薄薄的一层是钢，所以这只是渗碳法，不是钢！” “哦，原来是这个道理？”林长民恍然大悟，李国强说的渗碳法，林长民的师父就是这样教过他，他也一直知道，用涂草木灰的方法，然后锻打出来的东西，表面是很坚硬，很像钢，但从来就没弄明白，为什么会这样呢？ “那按总司的说法，熟铁加碳，就可以得到钢了？”林长民不愧是林大匠，马上就明白了，这钢，就是含碳量比熟铁多嘛！ 李国强说道：“林组长说对了，熟铁加碳，含碳量只要达到要求，熟铁就可以变成钢了。” “可惜咱们根本炼不出总司说的那种钢水，这碳加不进去啊。”林长民旁边的一个工匠，看着李国强说话和蔼，也大着胆子说了一句。 李国强看见说话这人，名叫陈庆洪，这人技术也不错，跟林长民一样，也是李国强从定军山镇铁场“绑架”来的。 “陈师傅说得不错，所以咱们炼钢，首先就是要把铁矿石完全融化，而且加碳以后，钢水的温度要求会更高。”这是一个常识，上过中学的人都知道。 李国强继续说道：“所以，我们现在的第一个难关，就是提高炉温，炼出钢水。” 明白了问题原因，大家就开始群策群力，气氛渐渐活跃，说来说去，无非就是两个方向，一，用更好的燃烧材料，比如焦炭、木炭。二，如何保证炉温不流失。 第一点，燃料问题，焦炭和木炭都好解决，中国是世界上最早发现并利用煤炭的国家，也是世界上最早用煤炭炼焦用于冶炼生铁的国家。 据考证，南宋年间，中国北方就有用煤炭炼焦的历史记录。但受当时经济发展水平的限制，中国的炼焦工业一直处于手工作坊式经营，未能形成一种产业。 林长民和陈庆洪这些工匠，都会用煤炭练焦，李国强现在要做的，就是让林长民和陈庆洪总结经验，提高炼焦技术，练出更好的焦炭来。 第二点，倒是让李国强想出了一个办法，那就是给炼铁炉加蓄热室，这就是一个概念问题，没有技术限制，窗户纸一捅破，林长民和陈庆洪马上就找到了具体的办法，很快就有了成熟的方案，比李国强预想的要好得多。 李国强不由得感叹，华夏几千年来的历史长河中，从来就不缺乏能工巧匠，像林长民、陈庆洪这样的普通工匠，在芸芸众生中，不知道有多少，但是，只要给他们一个合适的舞台，他们很快就会脱颖而出，放射出绚丽的光芒！ 李家庄已经开办了半年之久的扫盲夜校，效果有目共睹，为了能早日炼出钢来，这种扫盲的好方法，李国强自然不会放弃，长沟堡夜校，在崇祯9年2月正式开学，长沟堡的匠人，都可以自愿来参加学习。 提高炉温的方法找到了，经过试验，铁矿石顺利的烧成了铁水，但新的问题又出来了，炼铁炉根本承受不住高温，烧塌了！ 而且，没有一个测量温度的温度计，炉温是多少？什么温度该加料？怎么控制火力？......还是没法掌握，全靠林长民、陈庆洪这种老窑工凭经验把握，其他的普通工匠，根本没法掌握炉温，这肯定不行！ 炼铁炉烧塌了，林长民和陈庆洪都很沮丧，李国强到是很高兴，安慰两人，这说明，经过改进了的炼铁炉，炉温已经上来了，现在只是耐火砖不行，等找到新的耐火砖，炼出钢水，只是时间问题。 经过几次试验，耐火砖的问题依然无法解决，李国强倒是想到了一个测量炉温的方法，后世在兵工厂工作，有一种“双金属温度计”，原理是利用两种金属，不同的热胀冷缩原理，来测量温度。 李国强经过几十次试验，采用各种材料对比，做出了一个原始的双金属温度计，虽然误差很大，但比靠人的经验来判断，还是要准确得多，一个普通的工人，也可以像林长民和陈庆洪这样的老师傅一样，能基本控制炉温了。 炉温测量，暂时攻关成功，耐火砖的研制，仍然毫无进展，又一次“诸葛亮”会议，在长沟堡的会议室召开，有了几次“诸葛亮”会议经历，冶炼组的人员，都已经习惯了这种方式，大家积极发言，共同攻关，李国强也努力回忆，自己那可怜巴巴的一点炼钢知识。 “要不用方炉试试？”有人建议道。 “方炉？这是什么炉子？”李国强问道。 那人大概描述了一下方炉的样子，说道：“小人早年听老父描述过这样的炼铁法，不过炼的是铁，而不是钢，方炉可化铁，但是却没有办法化钢。” 李国强一激灵，迫不及待的问道：“是不是圆圆的、大大的？还有两个大耳朵，像一只大桶一样？” 那人点点头说道：“跟总司说的很像，但小人自己没炼过。” 李国强拍掌大笑道：“哈哈，你说的方炉，其实就是坩埚，这下找到方法了，哈哈......你说得很好，给了我们一个好点子，奖励你5两银子，哈哈......” 这是诸葛亮会议的一种奖励办法，目的就是鼓励大家献计献策，多提合理化建议，尽快攻克技术难关，只要建议确实有用，李国强就发奖金。 其实李国强早就想到了，寻找高温耐火砖，可能不是攻关的方向，李国强不懂炼钢，后世炼钢画面中，看不出炼钢的原理来，刚才一说方炉的形状，李国强就想起来了，看过的穿越小说中，经常提到的坩埚炼钢法。 “坩埚炼钢法”，在石墨黏土坩埚中熔化金属料成为钢水的方法，1742年由英国人洪兹曼(B.Huntsman)首先应用，铁料吸收石墨中的碳而熔化成为高碳钢水，所以练出的钢(工具钢)的质量优于当时的各种金属材料，坩埚法是人类历史上第一种生产液态钢的方法。“坩埚炼钢法”与后世大型炼钢相比，生产量极小，成本高。 问题找到了，剩下的就是怎么做坩埚了。明朝既然已经出现了坩埚，技术上就没有了限制，只是怎么做出合用的坩埚而已。 李国强发动长沟堡的全部人员，看有人会不会做坩埚，还别说，真有人会做，还不只一个人会，这让李国强放心了一半。 不过会做坩埚的人告诉李国强，他们做的坩埚，不一定能达到炼钢的温度要求。 这个问题好解决，组织起实验小组，将石墨、瓷土、黏土这些做坩埚的材料，分成不同的配比，然后烧制成型，再扔到窑炉去测试耐温程度就可以了。 经过实验配比，很快就得出了结果，找到了合适的坩埚材料配方，让林长民、陈庆洪等人咂舌不已，这样也可以？ 只有李国强知道，这样搞，方法是简单了，但是是用银子堆出来的，爬科技树，果然是个烧钱的玩意！ ******************************************************************************** 橘子是新人，新人需要你的支持！请各位看官大大，点一下收藏，橘子再求一下推荐票。 谢谢！