黑水涧煤矿的优质原煤,如同黑色的血液,源源不断输入寒川工坊,彻底解决了燃料短缺的燃眉之急。炉火愈发旺盛,工坊的产能提升到了前所未有的高度。
然而,林牧之并未满足。他的目光,已投向更高远的目标——炼出真正的“精钢”。
这时代的冶铁技术,多采用木炭炼铁,炉温有限,所得多为质地疏松、含杂质多的“块炼铁”或“生铁”,需经反复锻打方能成钢,费时费力,产量低下,且品质难以保证。
“欲得精钢,首在炉温,次在脱碳。”林牧之对郑铁匠等核心工匠道,“木炭火软,难达高温。石炭(煤)虽烈,然含硫磷等杂质甚多,直接用于炼铁,易使铁器脆裂,不堪大用。”
“那该如何是好?”郑铁匠焦急道。工坊如今军工订单日增,对优质钢材的需求极为迫切。
“须得先将石炭‘提纯’。”林牧之取来一块乌黑发亮的煤炭,“此物干馏煅烧,去其杂质,可得‘焦炭’。焦炭火猛而纯,热量极高,杂质极少,乃炼铁之神品!”
“焦炭?”工匠们面面相觑,又是一个闻所未闻的新词。
“然也。”林牧之铺开图纸,“需建‘焦窑’,密封炙烤煤炭,控温焖烧,方可得焦。”
他设计的是一种相对原始的蜂巢式焦炉,利用耐火砖砌筑,可批量干馏煤炭,收集焦炭和副产品煤焦油(虽不知具体用途,但先收集起来)。
建造焦窑的过程同样充满挑战。温度控制、密封性、出炉时机...全靠经验摸索。失败多次,炼出的不是未烧透的煤,就是烧过头的灰。
林牧之日夜守在焦窑旁,观察火焰颜色,记录温度变化(通过插入的铁条熔化程度粗略判断),调整通风口。工匠们跟着他,熏得满脸乌黑,却无一人抱怨。
终于,在不知第几次开窑时,一股灼热的气浪扑面而来,窑内呈现出发银灰色金属光泽、布满孔隙的坚硬固体!
“成了!”林牧之拿起一块,入手轻盈,敲击有金属声,燃烧时火焰呈淡蓝色,热量逼人,几无烟尘!
“这便是焦炭!”
工匠们传看着这神奇之物,啧啧称奇。
有了焦炭,下一步便是改造炼铁炉。
林牧之设计了一种加高加深的“小高炉”,以耐火砖和粘土夯筑而成,配备了大功率的焦炭版水力鼓风机,力求获得更高炉温。
“入炉者,非止铁矿石,更需加入石灰石为熔剂,助其化渣,分离杂质。”他讲解着初步的“高炉炼铁”概念。
第一炉试验,气氛庄重。铁矿石、焦炭、石灰石按比例投入高炉。巨大的水力鼓风机轰鸣,将空气压入炉底,焦炭猛烈燃烧,炉温迅速攀升至以往难以企及的高度!
炉火映照着众人紧张而期待的脸庞。
数个时辰后,到了出铁的时刻。打开出铁口,炽热的铁水奔涌而出,流入预先准备好的砂模中!不同于以往粘稠暗红的生铁水,此次铁水流动性更好,色泽更亮!
待其冷却,敲开砂模,得到的铁锭质地明显更加致密,断口晶粒更细!
“好铁!真是好铁啊!”郑铁匠激动得声音发颤,“比以往最好的铁还要强上数分!”
然而,这仍是生铁,脆而硬。
“接下来,便是‘炒钢’。”林牧之毫不意外,“以此生铁为料,入‘炒钢炉’,以焦炭高温熔化,不断搅拌,令其与空气接触,脱碳增铁,方可得钢。”
炒钢法古已有之,但以往因炉温不足,效率低下,质量不稳。如今有了焦炭提供稳定高温,效果截然不同!
改造后的炒钢炉内,焦炭火焰白炽刺目,生铁块迅速熔化。工匠们持长杆奋力搅拌,铁水翻腾,碳分不断氧化,火星四溅!
待铁水粘度增加,颜色转变,便迅速扒出锻打,挤渣成坯。
得到的钢坯,质地均匀,韧性十足!经锻打后,制成的刀剑刃口锋利,弹性极佳;打造的甲叶更加坚韧轻便!
“精钢!这才是真正的精钢!”工匠们捧着新出炉的钢件,如获至宝,热泪盈眶!
焦炭炼钢法,初步成功!
工坊的钢铁质量,实现了跨越式的提升!军工产能与品质随之暴涨。新打造的弩机强度更高,射程更远;刀剑更加锋锐耐用;甲胄防护力大增而重量减轻。
寒川工坊的军械,开始崭露头角,甚至引起了州府方面的注意。
......
然而,技术的突破,并未让林牧之放松警惕。他深知,觊觎工坊的眼睛,从未消失。
这一日,郑知远面色凝重地找到林牧之。
“牧之,黑狼帮近日活动愈发猖獗!接连袭击了我们的三支运煤队和一支往雍州送货的商队!虽被巡护队击退,但伤亡了七八个弟兄,损失了一批货物!匪徒扬言,要断了工坊的命脉!”
林牧之目光骤寒:“果然来了。他们不敢强攻工坊,便袭我粮道。看来,是时候彻底铲除这颗毒瘤了。”
“剿匪之事,我已上报州府,请求派兵协剿。”郑知远道,“然州府兵马调动迟缓,且黑风山易守难攻,恐难速决。”
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