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公元1258年,己未,南宋寶祐六年,蒙古憲宗八年,東海商社登陸第四年。

四月初四,金口堡。

計劃總是隨著變化進行的。

金口地區,最初是作為農業基地和商業港口規劃的,然而現在還沒墾出多少地,商業更是沒影子,金口堡的上空卻已經飄起了道道黑煙,有了點工業都市的苗頭。

去年商務部勘探出透過五龍河從萊陽縣運輸礦石回本土的航路後,為了省事,就把整條航路分為兩段,先用內河小船把礦石運到金口堡,積攢到一定數量後,再派創世號一次全拉回闊馬區。

統合部注意到了這個情況,乾脆在金口堡批了一個鍊鐵工坊,就地把礦石煉成生鐵,以節省運力,順便利用金口堡附近的木材資源。畢竟經過三年的亂砍濫伐,半島區和闊馬區周邊也到了該合理利用森林資源的時候了,得把木材來源向外拓展才行。

嗯,雖然從萊陽買到了煤,但鍊鐵還是要用到木炭的。木炭在鍊鐵作業中有兩種用途:一是作為燃料提供熱量,二是作為鐵礦石的還原劑,也就是用碳與氧化鐵中的氧反應,生成二氧化碳飄走,還原出單質鐵。

煤也可以完成這兩個作用,但其中富含磷、硫等雜質,會混入鐵中嚴重影響質量,所以不能直接用來鍊鐵。要想避免這一點,必須先把煤煉成焦炭,除去雜質才行。

不過不是什麼煤都能煉成焦炭的。武備組反覆試著把萊陽煤乾餾了幾次,都得不到堅固的焦炭,而只煉出了一些一捏就碎的半焦。這樣的半焦跟鐵礦石混合冶煉的時候,會因為強度不夠而粉碎錯位,造成鐵炭混合不勻的情況,導致鍊鐵失敗,所以是不能直接用於冶鐵的。不過半焦的熱值很高,相比木炭或者未處理的煤能夠大大提升爐溫,作為燃料還是很好用的。

武備組在金口堡建了一個小冶鐵爐,主要使用木炭做燃料和還原劑,但在開爐等工序時會用半焦輔助加熱。這個小冶鐵爐從最頂上加入石灰石、木炭和選礦處理後的鐵礦石,鐵礦石與碳在高溫下反應,生成單質鐵、二氧化碳和一氧化碳。嗯,這個過程有時會產生多餘的一氧化碳,所以加料其實是非常危險的,為此機械組又做了一個加料吊車,讓勞工站在地面上操控吊車加料。單質鐵又在高溫下融化成鐵水沉入冶煉爐底部,之後就可以從放料口放出來,撇去爐渣,鑄成生鐵錠了。

因為爐子小,生產週期也比大型高爐短一些,大約2個小時可以出一鍋鐵水,不過一鍋也就五六十公斤。按理說這種爐子應當24小時連續生產,但現在沒有夜間照明,東海商社也支撐不了這種工作制度,更別說原材料不夠,所以都是生產一天檢修一天。一個月只能生產五千公斤左右的生鐵,燃料消耗也很大,跟後世以“萬噸”為單位的鋼鐵業根本沒法比。

這個小冶鐵爐其實主要是依靠土著技術建築起來的——股東們雖然理論上懂得不少,但畢竟誰都沒真正幹過這活,真搞起來還是得靠有經驗的師傅們才行。所幸中國是最早普遍採用高爐冶鐵的文明,不但徐州利國監、兗州萊蕪監等大型冶鐵基地普遍使用,民間也很常見,因此學習一下還是不難的。

不過現在常見的所謂“高爐”實際上並不高,爐型矮胖,只能說能出鐵,並不能充分利用燃料和提高爐溫。因此工業部在借鑑的基礎上,大幅提高了爐身的長徑比,冶煉效果好上了不少。

而且,憑藉石灰石造渣這個“秘方”,他們能除去鐵水中大量的硫、磷,大大提升生鐵的質量。更不用說,東海商社引入的定量分析和標準化思維,能夠對生產過程進行持續改進,不斷提升生產效率和產品質量,很快就會把停滯不前的古典冶鐵業甩在身後。

有了自己的冶煉爐之後,生鐵產量就超過坩堝鍊鋼法的處理能力了。因此工業部又在金口堡建了一個“攪煉爐”,用於把生鐵脫碳成熟鐵。

攪煉爐的原理和炒鐵法一致,都是不斷攪拌鐵水,讓空氣帶走過量的碳和雜質,生成熟鐵,和東海版坩堝鍊鋼法的前半段也是一個道理。這個攪煉爐規模更大,相比坩堝能處理多得多的生鐵,但也是因此使得它沒法達到坩堝那樣的高溫,最後的產物是固態鐵團而非高溫鐵水。這也使得它沒法加入生鐵提高碳含量,最後得到的是傳統意義上的熟鐵而非已經小有名氣的東海鋼。

不過這問題也不大。攪煉爐得到的熟鐵脫碳程度沒有高溫的坩堝熟鐵那麼徹底,比之前偶爾得到的低碳鋼低不了多少,而強度比市面上的普通熟鐵強多了。不是什麼地方都必須用鋼的,有熟

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