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葬宋993年

第二十章 高爐煉鐵

葬宋993年 隱宗宗主 3512 2021-12-20 23:24:48

  “大王,李將軍傳來消息,宋軍已經(jīng)分兵,為了以防萬一,他希望朝廷能派出兵馬北上支援?!?p>  聽到張小北的匯報(bào),王孚明連忙找來地圖看了看,道:“宋軍分兵,無非還是走那幾條古道,告訴李順,讓他只管守好那幾條秦嶺就好,必要時(shí),可放棄洋州,退守城固。”

  想了想,王孚明又說道:“另外,讓姚惟吉派出一部兵馬北上進(jìn)駐龍州、文州兩地,協(xié)防宋軍從陰平古道偷襲;另外傳令張余,讓他加派兵力前往達(dá)州,防守住可能由大巴山洋巴道南下的宋軍。”

  王孚明如今只能依靠險(xiǎn)關(guān),嚴(yán)防死守,只要宋軍進(jìn)不了蜀地,那就一切都好說,要是一旦讓他們突破了防線,那結(jié)果就未可知了。

  畢竟,那可是大宋禁軍啊,歷史上的歷史幾十萬大軍被王繼恩的數(shù)萬輕松擊潰,甚至就連十萬重兵防守的成都城都被王繼恩攻破了。

  所以,王孚明不敢賭,他深知,現(xiàn)在的大明紅旗軍還遠(yuǎn)不是宋朝禁軍的對手,據(jù)險(xiǎn)而守還好,但一旦沒了險(xiǎn)關(guān)來抵擋宋軍,那就是他們的末日了。

  匆匆結(jié)束了對軍隊(duì)訓(xùn)練的視察后,王孚明便向正在建設(shè)的工坊區(qū)趕去,時(shí)不我待啊,只有先打退強(qiáng)敵,才能安心發(fā)展。

  到了那時(shí),只要給他兩年時(shí)間,然后他便可率軍橫掃天下了。

  既然回到了古代,王孚明肯定也會搞個(gè)工業(yè)興國,提升國力,名揚(yáng)四海!

  那作為國家工業(yè)的基礎(chǔ)——鋼鐵就是穿越客必須要面對的問題了!

  湖南長沙春秋晚期的墓葬中發(fā)掘出一把銅格“鐵劍”,說明從春秋晚期起中國就有煉鋼生產(chǎn)了,智慧的中國工匠在西漢中期發(fā)明了“百煉鋼”的新工藝,西漢中晚期又發(fā)明炒鋼技術(shù),漢代以后發(fā)明了灌鋼方,一直沿用到明清。

  古代比較成熟的量產(chǎn)鋼鐵路線:一是由鐵礦石→粉碎→和炭燒→獲得生鐵這樣的塊煉法;再有便是半液態(tài)生鐵不斷攪拌,使生鐵中的碳份和雜質(zhì)不斷氧化得到鋼或熟鐵的炒煉法。

  3最后便是生鐵與熟鐵→熔化攪和在一起,使生鐵中的碳份會向熟鐵中擴(kuò)散,并趨于均勻分布,且可去除部分雜質(zhì)來得到鋼材的灌鋼法。

  工業(yè)上,煉鐵的方法包括高爐法、直接還原法、熔融還原法、等離子法等等,高爐煉鐵是現(xiàn)代社會煉鐵的主要方法,其產(chǎn)量占世界生鐵總產(chǎn)量的95%以上。

  王孚明很幸運(yùn),穿越到了北宋初,要是再晚個(gè)幾十年,高爐煉鐵法就出來了。

  高爐煉鐵是一個(gè)復(fù)雜的過程,它使用的原料有鐵礦石、石灰石和焦炭,在高爐內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)主要分三部分,第一部分是制備還原劑的過程,第二部分是冶鐵的主要原理,第三部分是除去雜質(zhì),形成爐渣的過程。

  高爐的造型就是模樣像一個(gè)大腰鼓,兩頭細(xì)來中間粗,這種造型可以使煤氣分布趨于均勻,爐料和煤氣充分接觸,節(jié)約燃料,延長爐墻壽命。

  煉鐵時(shí)將原料鐵礦石、焦炭和石灰石按一定比例分層加入高爐中,被熱風(fēng)爐加熱過的大量富氧空氣從進(jìn)風(fēng)口吹入高爐,使焦炭燃燒生成二氧化碳,二氧化碳再與上層熾熱的焦炭反應(yīng)還原成一氧化碳;

  一氧化碳從爐頂加入并與不斷下降的鐵礦石發(fā)生反應(yīng)。其中鐵的氧化物逐步被還原成液態(tài)的鐵,俗稱鐵水。被還原出來的液態(tài)鐵積累到一定程度后,由爐底放出。而煉鐵時(shí)加入的石灰石起造渣作用,目的是使鐵礦石中熔點(diǎn)很高的脈石與石灰石反應(yīng),生成浮于鐵水之上的硅酸鈣等,形成爐渣而與鐵水分離。

  其實(shí)高爐煉鐵可不是現(xiàn)代人的專利,早在北宋中期的時(shí)候,這種煉鐵方法就就普及了。

  只是離如今嘛,還有幾十年的時(shí)間。

  高爐的相關(guān)圖紙王孚明早就交給吳由良了,高爐也早就打造好了了。

  不過,在試驗(yàn)的時(shí)候卻出現(xiàn)了問題,經(jīng)由匠人們的敘說,王孚明回想了一下才發(fā)現(xiàn)他忽略了耐火磚的問題。

  因?yàn)橐睙掍撹F需要一千五百度左右的溫度,而普通的粘土磚在一千四百度左右就會開始軟化,所以必須要燒制耐火磚。

  其實(shí)燒制耐火粘土磚并不算太難,普通的土地磚窯就可以勝任,難得是材料。

  后來王孚明想了想后,決定先燒制耐火水泥,而燒制耐火水泥又需要鋁土礦。

  恰好,王孚明就知道后世的雅安也就是現(xiàn)在的雅州那里有一個(gè)大型的鋁土礦。

  鋁土礦也稱高鋁粘土,主要礦物為一水硬鋁石、勃姆石、三水鋁石和高嶺石等,這玩意氧化鋁含量高,研磨后加上石灰石煅燒,就是耐火水泥;直接壓制成磚,可以燒制成耐火磚,最低耐火溫度可達(dá)一千五百多度!

  其實(shí)宋代的那種小高爐一般都是直接使用粘土筑造的,但壽命不高,而王孚明想打造一個(gè)最接近于現(xiàn)代鋼鐵廠所用的那種高爐,所以這種現(xiàn)代煉鋼爐才用的高級耐火材料自然能用就用了!

  再有便是,哪怕高爐的技術(shù)泄漏,沒有好的耐火磚,一樣白搭。

  如今這樣雖然麻煩些,但好在得益于如今宋朝的手工業(yè)基礎(chǔ),倒也沒有耽擱多久。

  北宋建立之后,宋太祖想要在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)國家生產(chǎn),將所有的都恢復(fù)到正規(guī),也表明自己的實(shí)力和本事,不得不發(fā)展除了小農(nóng)經(jīng)濟(jì)之外的道路。

  歷朝歷代以來被抑制的商業(yè),在宋朝時(shí)期得到了官府的鼓勵(lì),得到了空前發(fā)展,因此,在經(jīng)濟(jì)方面,達(dá)到了歷史最頂峰。

  宋朝在手工業(yè)基礎(chǔ)上,繼承了隋唐時(shí)期以來的技術(shù)革新,盡管是遭到額五代十國混亂時(shí)期的一些阻礙,但是,這對于宋朝發(fā)展手工業(yè)和技術(shù)方面發(fā)展并沒有太大的影響。

  在五代十國時(shí)期,社會上也已經(jīng)出現(xiàn)了很多的關(guān)于手工工作技術(shù)的更新,這為了宋朝時(shí)期發(fā)展手工業(yè)奠定了相應(yīng)的基礎(chǔ),也讓宋朝有了可以參照的東西。

  北宋朝廷對于礦產(chǎn)資源開發(fā)非常重視,這都是能夠給國家創(chuàng)造稅收的產(chǎn)業(yè)。宋朝政府重視,也是因?yàn)橹伴_采礦產(chǎn),比如說,銅礦和鐵礦等等的技術(shù)方面需要成熟,這也讓北宋時(shí)期統(tǒng)治者想要快速恢復(fù)社會經(jīng)濟(jì)的重要手段。

  例如,在開采礦產(chǎn)的時(shí)候,已經(jīng)練就了先內(nèi)后外的一些開采方式。這樣的方式對于我們現(xiàn)在進(jìn)行礦產(chǎn)開采也起到了非常大的借鑒作用。

  也就是說,都是從地面進(jìn)行挖井,垂直性挖掘,然后根據(jù)漆面的構(gòu)造、煤礦的種類、質(zhì)量等等進(jìn)行一些列的勘探,這個(gè)采礦點(diǎn)是不是能挖。

  鑿開一個(gè)洞,形成了一個(gè)比較完善的開采方式。因?yàn)椴擅簠^(qū)經(jīng)常有很多的采坑,也就是挖東西的時(shí)候先試一試,因?yàn)榧夹g(shù)水平的限制也讓達(dá)不到采一個(gè)坑就能夠準(zhǔn)確,因此,就會采用其他的勘探技術(shù)。

  所以,當(dāng)王孚明指出哪里有什么礦產(chǎn)的時(shí)候,吳由良等人能迅速組成勘探隊(duì)前去勘探后招募礦工挖取。

  看著眼前這座經(jīng)過成百上千的匠人忙碌兩個(gè)多月才建成的高爐,王孚明終于體會到了什么是工業(yè)體系,不說其它,在如今一窮二白的情況下,單是一個(gè)耐火磚的問題,就讓數(shù)百工匠忙碌了近一個(gè)月才完成,

  可是沒有這個(gè)磚頭還不行,沒有它,就不可能有高爐,沒有高爐就沒有規(guī)?;匿撹F工業(yè)。

  其實(shí)在很多時(shí)候制約工業(yè)發(fā)展的就是這些微小的看似不值一提的小東西,這一刻,王孚明深有體會。

  看著身旁的吳由良,王孚明忽然笑了笑,道:“軍師啊,你相信嗎?就算這個(gè)高爐的技術(shù)泄漏出去,外人也很難模仿出來。”

  “屬下相信,他們就是模仿出來了,也就是我們剛開始建造的那座高爐的樣子而已?!逼鋵?shí)在吳由良看來,第一座高爐就已經(jīng)可以了。

  但對王孚明來說,他要做就做的盡善盡美,以此來形成一個(gè)體系。

  王孚明所需要的就是在這一窮二白的時(shí)代,建立這個(gè)看似簡單其實(shí)又復(fù)雜無比的體系,這個(gè)體系卻又是農(nóng)業(yè)文明時(shí)代的人們所無法復(fù)制的。

  體系,或許就是工業(yè)文明與農(nóng)業(yè)文明最大的區(qū)別。

  工業(yè)從零開始,往往需要克服很多困難。

  隨著耐火磚的問題解決之后,鐵廠終于投產(chǎn)了,成車的精選鐵礦石,通過運(yùn)料的坡道被推到爐頂,然后再倒入爐膛,鐵礦石、焦炭以及石灰、螢石等被倒進(jìn)了爐膛。

  別看有些小說中說找到煤炭就能煉鋼了,那是扯淡!戰(zhàn)國時(shí)古人就試過,煤受熱易裂,使?fàn)t料透氣性變壞,不易順利生產(chǎn);另煤含硫較高,致使生鐵硫磺含量升高,降低生鐵質(zhì)量。

  聰明的中國人在南宋末期就開始用焦炭取煤而代之。

  焦炭好造,就是將煤隔絕空氣加熱到一千度左右就成了焦。

  當(dāng)然了,王孚明只是動(dòng)動(dòng)嘴,理論上肯定不難,具體的嘛他就不知道了,不過,他也沒有要求一定要使用焦炭,他只是說出了這么一個(gè)方法而已。

  看著散落在地上的螢石,王孚明身旁的一個(gè)匠人撿起來看了看后不解的出聲問道:“官家,這加入螢石是為何?”

  王孚明聞言想了想,組織了一下語言后說道:“這螢石主要是縮短的冶煉時(shí)間,同時(shí)去除鋼中夾雜的作用,但過多使用螢石會導(dǎo)致噴濺,加劇對爐襯的侵蝕,所以你們在平時(shí)冶煉加入螢石的時(shí)候,注意把握一個(gè)量?!?p>  現(xiàn)在他只能這么解釋,太深?yuàn)W的他說不明白,這些古人們也聽不懂。

  石灰石作為第一溶劑,早就被古人發(fā)現(xiàn)并使用了,明朝時(shí)發(fā)明第二溶劑螢石的使用,石灰石可以使鐵水中的雜質(zhì)附著在石灰石中,形成氧化渣,便于清理,利于鐵水純凈;螢石則是助熔劑,加入爐內(nèi)后使熔點(diǎn)降低,縮短的冶煉時(shí)間,同時(shí)去除鋼中夾雜。

  “對了,那些爐渣給我留著,我有用?!蹦欠N高爐渣可以粉碎了配制成水泥,水泥也可以說得上是神器了。

  不過嘛,現(xiàn)在王孚明還沒有發(fā)明創(chuàng)造的心思,當(dāng)前的主要精力是先全力殲滅了來犯的宋軍以后再說。

  ........

  夔州府,巫山縣。

  相較于北線李順那里的天天大戰(zhàn),夔門這里卻要溫和得多了。

  鐵索橫江封鎖江面,宋軍便不得寸進(jìn),更別說岸上還有投石器之類的防守了。

  不過,張余卻不想只是被動(dòng)防守........

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