第115章 改进冶铁技术(下)
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高炉约高三丈,为了阻止热量扩散,赵信命人在内部砌有一层半米厚的耐火砖,如此一来,这高炉外形显得十分肥胖。
在高炉的半腰处,赵信命人沿着炉壁堆砌了石屋,里面放有不少焦煤,而高炉的下部,则有一个进风口。
值得一提的是木匠们做出来的鼓风机,鼓风机和高炉一样巨大,说来,鼓风机最早出现于东汉,采取的是水排动力,即选择湍急河流的岸边架起木架,在木架上直立一个转轴,上下两端各安装一个大型水轮,在下水轮的轮轴四周装有叶板,将水能转换为机械能,而在上卧轮的前面则装一鼓形的小轮,与上卧轮用“弦索”相联,在鼓形小轮的顶端安装一个曲柄,曲柄上再安装一个可以摆动的连杆,连杆的另一端与鼓风箱相连。
这样一来,当水流冲击下卧轮时,就会带动上卧轮旋转,使得和它相连的连杆运动,连杆往复运动,使排扇一启一闭,进行鼓风。
当然,赵信还是给现有的鼓风箱做了某些改进,譬如采用双向鼓风,以及充实鼓风箱内的活塞,这些小改进使得鼓风时,风力大增。
随着排水的风轮与鼓风箱连接在一起,高炉中的焦煤开始引燃,鼓风机在水流的带动下,‘咔嚓,咔嚓’地随着曲柄运动起来,很快,箱口便呼呼地吹出风来。
赵信见状,顿时松了口气,原来他还怕这些木匠坏事,想不到这些家伙竟是一次成功,倒是差点小看了他们。
水流湍急,鼓风机的出风也是连绵不绝,而且风力极大,出风的箱口正对高炉的风口,一时间,原本只是冒着黑烟并没有完全燃烧的焦煤,迅速开始啪啪作响,炉子里的焦煤立即燃烧。
赵信没有测试温度的设备,只能一直站在一边屏息等待,身边的匠人们也是不做声,他们心里隐隐有些期待,期待这位大帅给他们一种全新的见识。
一刻钟后,炉顶上开始冒出烟来,烟雾腾腾,整个炉子里通红一片,几个有眼力的工匠深吸一口气,恭敬禀道:“大帅,小人们以往取焦炭,大致就是这个温度!”
赵信仔细瞅了好几眼,心中得出结论,如果只是这个温度,不可能完全去除焦煤中的硫份,一旦含硫较多,取出来的焦炭拿去炼铁,自然连木炭都不如。
于是,赵信摇摇头道:“再等等,还不够充分!”
足足又等了半个时辰,炉内的温度持续升高,赵信见时间差不多了,当即吩咐道:“取碳!”
一声令下,早有几个铁匠拿出特制的工具,将滚烫的焦炭取出来,接下来的事情也不少,还需粘结、固化、收缩,不过这些做这些工序,铁匠们倒是在行。
忙活了近两个时辰,焦炭的样品终于送到了赵信的手中,赵信左右看了看,见碳身乌黑,没有一丝杂质,便道:“李元,你来看看,这焦炭如何?”
李元连忙排众而出,接过赵信手里的焦炭,眼睛都瞪大了,他见识过不少焦炭,可今天炼出来的焦炭和往日竟是大不相同,色泽乌黑发亮,通体看不到丁点杂色,实在让人叹为观止。
李元点点头道:“大帅,这焦炭已非上品,而是极品!”
赵信脸色露出欣慰的笑容,心中暗道:凡事最怕认真,只是可惜虽然古时创新有余,却是认真不足,不肯精细化,而自己所做的一切,除了一些提高炉温的必要的改进外,最重要的是就是认真对待。
看了看大松一口气的众工匠,赵信吩咐道:“既然如此,那么你们就用这焦炭先炼一炉铁看看,记住,要将炉子好好清洗干净,有了这高炉和鼓风机,火候应当不成问题,焦炭也是极品,能不能炼制出好铁,就看诸位的了!”
此言一出,工匠们齐齐打起精神,有人去搬铁矿石来,有人准备好焦炭,有人去清洗炉子,一番忙碌,又是一两个时辰过去。
一切准备妥当,大家伙便熟稔地开始生炉,放入铁石,燃起焦炭,等待期间,炉内的温度开始升高,直到达到了临界点,紧接着,铁水自一处槽口流淌出来。
有人不由惊道:“是铁水,铁水,铁化作了水!!!”
说到铁水,大家都见过,可是全部融化为铁水,见识的人倒是不多,一旦融为铁水,就意味着大量的杂质从铁中脱离。
接下来的事,就和赵信无关了,铁要炼成钢,已有眼下最先进的技术,至少在三四百年内不会过时,即所谓的灌钢法。
第二天,流民营送来了一柄钢刀,赵信试了试,发现这用新铁造的钢刀,却是比以往的兵刃要锋利、坚韧许多。
当下下午,赵信又去了趟流民营,他召集了几个铁匠骨干,让他们想办法继续改进,尤其是对火候的把握,不能疏忽,更不能敷衍了事,务必多炼几炉,看看哪一炉炼得更好,将一些心得记下来。
除此之外,木匠和石匠那边继续修建高炉和鼓风机,赵信计划暂时先建起十座,其他的将来再说。
赵信深知虽然炼铁成钢已有了长足的进步,不过眼下时候还早,还需精益求精,看看还有没有可以改进的地方。
赵信这位大帅为人随和,没什么架子,隔三差五便往高炉那里跑,检验铁匠们炼铁的成果,偶尔参与他们的讨论,几天之后,炼出来的钢铁质量又提高了几分。
说来,以火铳和火炮为代表的火器武器,在元末时期已经开始在战场上运用,只是由于制造材料的制约,元末时期的火铳和火炮不仅准度极低,且十分容易炸膛,往往还没有伤人,便先伤了己,这极大的制约了火器武器的大规模应用。
为了彻底解决火器武器炸膛的问题,赵信命工匠们一次又一次的开炉与锤炼,并对炼制过程做好记录,如这一次的火候大致是多少,风力多大,熔炼了多少时间,铁水的色泽,添加的焦炭多少,针对炼制时发现的问题与不足,工匠们聚集在一起讨论修正,相互传授经验,以此来提高。
当然,也会有人想要藏私,不过赵信直接将铁匠分为两组,两组之间每月都根据炼出钢铁的好坏进行比对,哪一组炼得好,将来的工钱加倍,没婆娘的想办法给你找婆娘,有婆娘的想办法将他的婆娘接来。
这道举措一实施,大家便不敢藏私了,每日生炉锤炼之余,都会聚在一起根据各种数据进行分析和讨论,而炼出来的钢铁也显然比此前要好了不少。
除此之外,赵信还鼓励在出铁时,让他们添加其他的矿物进行实验,有些矿物能增加铁的硬度,赵信脑袋中没有多少化学知识,一切都只能靠这些人自行摸索。
说来,许多人以为穿越回去,总是主角亲力亲为,仿佛自己掌握了物理化学,便可无往不利,可赵信并不是这样,因为他是半吊子水,他唯一能做的就是在适当改进之后,培养出匠人们较真和科学的精神。
只有让匠人们具备了较真和科学的精神,他们才会不断找方法,不断进步,正如后世的科研人员一样,他们未必是灵光一现就创新出什么,而是用各种的材料进行比对和实验。
正如爱迪生发明电灯泡一样,其实并非是他绝顶聪明,而在于他的毅力,为了延长灯泡的寿命,他用铁丝、钢丝、银丝、金丝等上万种材料,重复不断地进行实验,记录数据,最后才找到了钨丝,完成了一个举世的创举。
经过近一月地不断尝试,工匠们渐渐掌握了规律,炼出来的钢铁不但产量大增,连钢铁的质量也有了跨越式的进展。
完成了这一步,以火铳、火炮为代表的火器改进和研制问题,便提上了日程!!!
高炉约高三丈,为了阻止热量扩散,赵信命人在内部砌有一层半米厚的耐火砖,如此一来,这高炉外形显得十分肥胖。
在高炉的半腰处,赵信命人沿着炉壁堆砌了石屋,里面放有不少焦煤,而高炉的下部,则有一个进风口。
值得一提的是木匠们做出来的鼓风机,鼓风机和高炉一样巨大,说来,鼓风机最早出现于东汉,采取的是水排动力,即选择湍急河流的岸边架起木架,在木架上直立一个转轴,上下两端各安装一个大型水轮,在下水轮的轮轴四周装有叶板,将水能转换为机械能,而在上卧轮的前面则装一鼓形的小轮,与上卧轮用“弦索”相联,在鼓形小轮的顶端安装一个曲柄,曲柄上再安装一个可以摆动的连杆,连杆的另一端与鼓风箱相连。
这样一来,当水流冲击下卧轮时,就会带动上卧轮旋转,使得和它相连的连杆运动,连杆往复运动,使排扇一启一闭,进行鼓风。
当然,赵信还是给现有的鼓风箱做了某些改进,譬如采用双向鼓风,以及充实鼓风箱内的活塞,这些小改进使得鼓风时,风力大增。
随着排水的风轮与鼓风箱连接在一起,高炉中的焦煤开始引燃,鼓风机在水流的带动下,‘咔嚓,咔嚓’地随着曲柄运动起来,很快,箱口便呼呼地吹出风来。
赵信见状,顿时松了口气,原来他还怕这些木匠坏事,想不到这些家伙竟是一次成功,倒是差点小看了他们。
水流湍急,鼓风机的出风也是连绵不绝,而且风力极大,出风的箱口正对高炉的风口,一时间,原本只是冒着黑烟并没有完全燃烧的焦煤,迅速开始啪啪作响,炉子里的焦煤立即燃烧。
赵信没有测试温度的设备,只能一直站在一边屏息等待,身边的匠人们也是不做声,他们心里隐隐有些期待,期待这位大帅给他们一种全新的见识。
一刻钟后,炉顶上开始冒出烟来,烟雾腾腾,整个炉子里通红一片,几个有眼力的工匠深吸一口气,恭敬禀道:“大帅,小人们以往取焦炭,大致就是这个温度!”
赵信仔细瞅了好几眼,心中得出结论,如果只是这个温度,不可能完全去除焦煤中的硫份,一旦含硫较多,取出来的焦炭拿去炼铁,自然连木炭都不如。
于是,赵信摇摇头道:“再等等,还不够充分!”
足足又等了半个时辰,炉内的温度持续升高,赵信见时间差不多了,当即吩咐道:“取碳!”
一声令下,早有几个铁匠拿出特制的工具,将滚烫的焦炭取出来,接下来的事情也不少,还需粘结、固化、收缩,不过这些做这些工序,铁匠们倒是在行。
忙活了近两个时辰,焦炭的样品终于送到了赵信的手中,赵信左右看了看,见碳身乌黑,没有一丝杂质,便道:“李元,你来看看,这焦炭如何?”
李元连忙排众而出,接过赵信手里的焦炭,眼睛都瞪大了,他见识过不少焦炭,可今天炼出来的焦炭和往日竟是大不相同,色泽乌黑发亮,通体看不到丁点杂色,实在让人叹为观止。
李元点点头道:“大帅,这焦炭已非上品,而是极品!”
赵信脸色露出欣慰的笑容,心中暗道:凡事最怕认真,只是可惜虽然古时创新有余,却是认真不足,不肯精细化,而自己所做的一切,除了一些提高炉温的必要的改进外,最重要的是就是认真对待。
看了看大松一口气的众工匠,赵信吩咐道:“既然如此,那么你们就用这焦炭先炼一炉铁看看,记住,要将炉子好好清洗干净,有了这高炉和鼓风机,火候应当不成问题,焦炭也是极品,能不能炼制出好铁,就看诸位的了!”
此言一出,工匠们齐齐打起精神,有人去搬铁矿石来,有人准备好焦炭,有人去清洗炉子,一番忙碌,又是一两个时辰过去。
一切准备妥当,大家伙便熟稔地开始生炉,放入铁石,燃起焦炭,等待期间,炉内的温度开始升高,直到达到了临界点,紧接着,铁水自一处槽口流淌出来。
有人不由惊道:“是铁水,铁水,铁化作了水!!!”
说到铁水,大家都见过,可是全部融化为铁水,见识的人倒是不多,一旦融为铁水,就意味着大量的杂质从铁中脱离。
接下来的事,就和赵信无关了,铁要炼成钢,已有眼下最先进的技术,至少在三四百年内不会过时,即所谓的灌钢法。
第二天,流民营送来了一柄钢刀,赵信试了试,发现这用新铁造的钢刀,却是比以往的兵刃要锋利、坚韧许多。
当下下午,赵信又去了趟流民营,他召集了几个铁匠骨干,让他们想办法继续改进,尤其是对火候的把握,不能疏忽,更不能敷衍了事,务必多炼几炉,看看哪一炉炼得更好,将一些心得记下来。
除此之外,木匠和石匠那边继续修建高炉和鼓风机,赵信计划暂时先建起十座,其他的将来再说。
赵信深知虽然炼铁成钢已有了长足的进步,不过眼下时候还早,还需精益求精,看看还有没有可以改进的地方。
赵信这位大帅为人随和,没什么架子,隔三差五便往高炉那里跑,检验铁匠们炼铁的成果,偶尔参与他们的讨论,几天之后,炼出来的钢铁质量又提高了几分。
说来,以火铳和火炮为代表的火器武器,在元末时期已经开始在战场上运用,只是由于制造材料的制约,元末时期的火铳和火炮不仅准度极低,且十分容易炸膛,往往还没有伤人,便先伤了己,这极大的制约了火器武器的大规模应用。
为了彻底解决火器武器炸膛的问题,赵信命工匠们一次又一次的开炉与锤炼,并对炼制过程做好记录,如这一次的火候大致是多少,风力多大,熔炼了多少时间,铁水的色泽,添加的焦炭多少,针对炼制时发现的问题与不足,工匠们聚集在一起讨论修正,相互传授经验,以此来提高。
当然,也会有人想要藏私,不过赵信直接将铁匠分为两组,两组之间每月都根据炼出钢铁的好坏进行比对,哪一组炼得好,将来的工钱加倍,没婆娘的想办法给你找婆娘,有婆娘的想办法将他的婆娘接来。
这道举措一实施,大家便不敢藏私了,每日生炉锤炼之余,都会聚在一起根据各种数据进行分析和讨论,而炼出来的钢铁也显然比此前要好了不少。
除此之外,赵信还鼓励在出铁时,让他们添加其他的矿物进行实验,有些矿物能增加铁的硬度,赵信脑袋中没有多少化学知识,一切都只能靠这些人自行摸索。
说来,许多人以为穿越回去,总是主角亲力亲为,仿佛自己掌握了物理化学,便可无往不利,可赵信并不是这样,因为他是半吊子水,他唯一能做的就是在适当改进之后,培养出匠人们较真和科学的精神。
只有让匠人们具备了较真和科学的精神,他们才会不断找方法,不断进步,正如后世的科研人员一样,他们未必是灵光一现就创新出什么,而是用各种的材料进行比对和实验。
正如爱迪生发明电灯泡一样,其实并非是他绝顶聪明,而在于他的毅力,为了延长灯泡的寿命,他用铁丝、钢丝、银丝、金丝等上万种材料,重复不断地进行实验,记录数据,最后才找到了钨丝,完成了一个举世的创举。
经过近一月地不断尝试,工匠们渐渐掌握了规律,炼出来的钢铁不但产量大增,连钢铁的质量也有了跨越式的进展。
完成了这一步,以火铳、火炮为代表的火器改进和研制问题,便提上了日程!!!