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第二百六十二章 高爐煉鐵

而在木炭燒制的這幾天里,一座由青磚搭建,並且內外糊滿的拌了鹽泥的紅色粘土,高約六丈,容積約30立方米的煉鐵高爐,也在王明的指導下,在鐵桃堡東南區靠近城牆角的位置,拔地而起。

這一座肚皮寬大,頸部收窄,外觀有點類似景德鎮花瓶的高爐,爐身有一多半是在地下,爐身如瓶,其口廣丈許,底厚三丈五尺,因為要方便加料,故爐身大半在坑里。其中爐口瓶頸最窄處,僅容一人鑽入,遠遠看去,有點象個酒瓶,也極象現代社會行為藝術的荒誕派作品。

相比明朝那些容積最大只有10立方米的煉鐵高爐,這座高爐在戴升許旆以及一眾鐵匠看來,幾乎就是龐然大物,而在王明看來,這樣的高爐,也不過是小兒科罷了,與後世的正規的煉鐵高爐,實在是不堪對比。

因為在王明前世生活的二十一世紀里,中國國內基本上都是3000多立多米的大型高爐,200立方以下的高爐都必須強制關停,日本甚至在二十世紀八十年代就已在使用5000立方米的高爐。

真正讓王明憂心的是,現代鋼鐵工業中,高爐的內部結構中,所用的構建磚均為高鋁粘土所制的耐火磚,這種磚頭能保證高爐可以長期使用,而現在東川地帶,王明暫時沒在附近找到高鋁粘土,只能用普通的青磚敷鹽泥代替。

這樣一來,因為爐壁青磚的主要成份是二氧化 ,當石灰等造渣劑加入爐中後,將與鐵水中的磷等雜質產生磷酸,而這個磷酸會與酸性爐壁發生激烈反應,導致高爐內壁的侵蝕與破損。青磚敷鹽泥這種傳統的中國古代煉鐵方法,其實有相當的危險性,直接導致了明朝各地炸爐事件的頻發。

按王明心下估計,現在這座高爐,很可能用個不到二十次就會有燒塌的危險。

這高鋁礬土,王明記得在東川北部其實是有出產的,但現在一時尚未找到,只得先行這樣用著了。

王明在心中暗下決心,以後一定要想辦法解決這個問題,力求讓高爐安全使用時間,能達到臨近現代工業的水平。

雖然明朝的工人沒有什麼勞保制度,但王明還是希望盡力保證這些工人的人身安全,畢竟每個工人的後面,都是有指望他工資活命的一家老小。

為了保證安全,王明對鐵匠們反復叮囑,這樣的一座高爐,只能用上個十六七次,便要務必拆了重新搭建。

王明為了安全起見,又對高爐附設的鼓風機,做出了重大改進。

在明朝的時候,煉鐵鼓風所用的還是折疊皮革所制成的地風箱,外型象個大型的手風琴。使用地時候用腳一下一下地踩踏鼓風。這種鼓風機最大的問題就是容易在高溫中老化,萬一因為鼓風不力,而導致這座沒有使用高鋁粘土耐火磚的高爐炸爐崩塌,滾熱的鐵水能把附近的工匠瞬間汽化。

現在這種可拆卸的活動式推拉木箱鼓風機,便是王明經熟思後所設計的新式鼓風設備。

外形上,它象一個大抽屜一般,上面有木制把手,可推拉鼓風。而且一旦發現有破損,因是可拆卸木質結構,可以很方便地立即更換破損部件。

而真正讓一眾工匠感到震撼的,其實並不是這座煉鐵高爐,而是在高爐旁邊,以全新架構建立的炒鐵爐。

明代炒鐵爐,也就是《天工天物》上面所記載的那種開放式炒鐵爐,是一種完全用人力攪拌制作的設備,爐形與一個水水缸類似,爐邊總有一位身強力壯的大漢,拿著根柳木棍做的炒鐵棒,揮汗如雨的來回攪動,使生鐵液中的碳氧化,而成熟鐵。只不過,這種方法,極沒效率也極損害工匠的健康。

此種方法,與當時的歐洲常用的,熟鐵入爐加溫滲碳煉成鋼的灌鋼法不同,被稱為炒鋼法。

那為什麼這種用柳木棍攪拌煉制熟鐵的方法,會在中國這般普及呢?

這是因為,這種簡陋的方法,除了原料簡單之外,還有個意外的好處。

那就是,攪拌的同時也會逐漸燒去柳木棍,相當于是往生鐵中混入單質碳,藉由這個步驟,工匠們有時可以踫運氣般地,直接炒出含碳量低于生鐵,卻高于熟鐵的鋼來,甚至有機會炒出中碳鋼與高碳鋼。

用明朝工匠的說法來說,便是天時地利人合外加祖師爺爺開了眼,賞給辛苦作業的工匠的禮物。

只是這種炒鋼法作業方式,這種踫運氣般煉鋼的生產作業方法,比起當時歐洲已是規模化的煉鋼工業來說,實在是太過原始與簡陋。

隨著時代的繼續發展,中國原本就簡陋的煉鐵技術,自清朝以後,卻更加衰敗不堪,與近代工業迅猛發展的歐洲諸國,形成了鮮明而可悲的對比。

讓一眾鐵匠十分驚奇的是,太子殿下設計的這座炒鐵爐,可謂完全顛覆了他們對炒鐵爐的原有認知。

這座王明設計的炒鐵爐,外形有點像功夫茶的茶杯,它用敷鹽泥青磚整體建造,爐床底部中間凹陷,四周是拱形爐壁,下部為燃燒室,進風道在燃燒室底部。是一種前所未見的火焰與鐵礦隔離的反射爐型。

它的結構可以看作上中下三層,頂層和次層互相隔離,中間是多個可翻動的鐵柵欄。使用時鐵水從高爐流到頂層,次層鋪堆的煤炭平躺在鐵柵欄上燃燒,加熱樓上的鐵水,煤炭燒過後翻翻鐵柵欄,炭渣就掉進了底層的除渣室,鐵柵欄放平,又能從斜向下45度的進煤道向它上面添加煤炭。

接下來,王明設計了一個支架,安放在炒鐵爐的正中央上方,支架下面安插著有三根熟鐵棍子斜斜地伸向爐床,外面使用絞盤推用,有三個把柄向外伸出,可以由三個壯漢離著一段距離共同推動炒鐵,這樣改進後,雖然仍是人力推動,但可以有效維護工匠的身體健康,也可以使炒鐵更有效率。

經過了二十多天的籌備,一切準備工作都做好了。

望著這些凝聚著自已心血,新建成的煉鐵高爐,炒鐵爐,鼓風機等煉鐵設備,王明心下,十分激動。

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