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鍊鐵的高爐就建在太子河邊,是一座肚皮寬大,頸部逐漸收窄,外觀有點類似花瓶的高爐。
沒錯,這高爐就是齊塔和一些經驗豐富的老鐵匠,根據陳德興的提出的設想,在宋代高爐的基礎上改建而成的。
宋代當然是有高爐的!根據記載,北宋元豐年間,朝廷的軍器監就在汴河兩岸架設高爐,鍊鐵的紅光映照日月,晝夜不息。生產的高峰期,僅華北地區的鋼鐵產量就高達15萬噸!而南宋的鋼鐵產量雖然不及北宋,但是在泉州附近,同樣出現了集中的鋼鐵冶煉業,產量大約在7萬噸左右。
而且南宋的鋼鐵冶煉技術比北宋又有了提升,有的大型高爐,一次就可以冶煉上萬斤生鐵。齊塔手下又幾個從臨安、明州掠來的鐵匠,也曾經主持建造過大小不一的高爐。
但是……宋朝的冶鐵和宋朝的h藥、宋朝的火銃一樣,總是有那麼幾個技術上的短板,限制了它們發揮出應有的效益。譬如h藥的配方總是不大對頭,而火銃不是太小就是製造的原材料不對頭。
至於宋朝的鐵,問題則出自含硫含磷上!
說起來也是中國人比較倒黴!中國的鐵礦石大多高硫高磷,古人不知道怎麼去硫去磷,拿它們來鍊鐵,煉出來的自然是含硫含磷的生鐵。再用炒鐵法炒出的“熟鐵”,當然也沒有辦法去除硫磷。這樣無論用百鍊鍛鋼還是坩堝鋼,都沒有辦法取得稱心如意的鋼材。
所以中國的炒鋼法和坩堝鋼的發展都比較緩慢,雖然兩種技術都有,但始終沒有能成熟起來。否則宋軍步兵就該穿著堅固而輕便的板甲,提著量產的鋼刀上戰場了!
這鋼造的板甲,可是蒙古人的弓箭沒有辦法擊穿的防禦!
而現在。總是差口氣的中國“科技樹”,已經有兩棵被陳德興用金手指補齊了。而第三棵差口氣的“科技樹”——鋼鐵,也已經找到了解決的辦法。
說起來還是應該感謝大宋差口氣的冶金業。要是宋人找到低硫低磷的大型鐵礦(在南中國的土地上比較少),發現了焦炭的秘密。估計就沒有陳德興這個救世明王什麼事兒了。
而宋朝的鐵匠要是不會用粘土造高爐。不會用製造大木箱子一樣的拉推式鼓風機。陳德興這海員,就算知道一丁點後世的冶金知識,也是無濟於事的。
現在高爐已經建好,建在一個巨大的高約五尺的夯土平臺上。高爐本身高兩丈五尺,內部容積估計有五六個立方米——當然沒有量過,而且齊塔他們也不知道立方米是什麼?他們只知道這個爐子一爐可以出鐵8000斤,也就是大約4噸。比這個時代泉州一爐能出斤鐵水的大高爐還小點兒。
不過這個在宋朝也不算最大號的高爐卻有一個特別的地方——耐高溫!在高爐的內襯中,使用了高鋁粘土燒製的耐火磚。
耐火材料這可是歷史上普德林攪煉法和亨茲曼坩堝鋼得以發明的一個關鍵因素。必須製造出一種可耐1400攝氏度和1600攝氏度的耐火材料,才有可能發展出真正高效的炒鐵法和坩堝鋼。
而這種耐火材料,也就是高鋁粘土聽上去似乎很高深莫測。但是在中國,其實有一種非常多見類似的粘土——觀音土!就是傳說中饑荒的時候挖出來充飢白色泥土!這種泥土在中國並不罕見,被普遍的用來燒造瓷器、陶器。用這種高嶺土研磨成細粉,再配以石英石粉、方英石粉(不加也行),直接壓制成磚,在1300度以上的高溫下可以燒製成耐火磚。這種耐火磚理論上能經受住1800度的高溫。
當然,齊塔等人用來砌高爐的耐火磚並沒有那麼好的質量,但是比普通的紅磚或粘土製造的高爐。還是能耐更高的溫度。
鼓風機的問題,古人早就已經解決了。使用的是活門推拉式的風箱,用水車提供動力。整個高爐佈置了兩臺風箱。兩個風道,另外還有兩臺備用的風箱,隨時可以替換。
龐大的爐身外,還用結實的木頭建了腳手架,用來加掛滑槽、滑車和滑輪組成的爐頂上料系統——滑輪組在這個時代的碼頭和船隻上早就出現了,陳德興只是對它們稍加改進。
高爐煉出的鐵水是含碳量高、雜質多的生鐵,可以用來鑄造大型鐵件,於是就在出鐵口外接了一條溝槽,平時封閉。需要的時候可以開啟將鐵水引入模具。
在高爐所在的平臺下方旁邊還修建了兩臺炒鐵爐,就是所謂的反射爐。將燃料室和爐室分開,燃料燃燒後形成的長火焰送入爐內。靠爐頂和爐壁的反射作用加熱生鐵。因為燃料室和爐室分離,就不需要用焦炭加熱鐵水,可以避免硫磷碳等雜質