大明吴王 作者:佚名
第六十四章 炉火
朱桓的钢铁联合冶炼测试方案，所用的绝大部分技术和材料，都是当前现有的。
高炉至少在西汉就成型了，此后一百多年间越来越成熟。
水力旋转持续鼓风设备在东汉就有了。
焦炭宋朝就在用了，铝矾土也在陶瓷行业用了几百年了。
白云石虽然用得少，但是这种材料隨处可见。
辅助冶炼需要的锰矿，是陶瓷和绘画用的顏料，还是方士的炼丹材料，也被视为药材，
甚至於，跟著朱桓干活的炼铁工匠们，能够看懂朱桓现在要干什么事情。
在他们看来，这就是炒钢法的变种。
炒钢法是在池子里面搅拌生铁水，朱桓这是要做一个能活动的炒钢炉。
相当於把手动翻炒变成了上下顛锅，再加入鼓风辅助。
转炉炼钢的原理与炒钢法確实非常类似。
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朱桓把炼钢的总体计划安排下去，刚刚建立起来的钢铁厂便迅速忙碌起来。
大部分短期內需要製作的东西，都是工匠们本来就非常熟悉的。
全新设计的东西，主要是转炉本身和鼓风加热系统。
朱桓的主要精力，就是跟负责这些东西的铁匠交流，亲自画了诸多的示意图。
钢铁冶炼本身是个颇为耗费时间的大工程。
朱桓把大量的要求安排下去之后，也就不再天天去现场盯著了。
隔三差五去一趟，確认工程进度，解决工匠们的疑问。
有时间的时候就继续规划自己的教材。
在这样的忙碌之中，一个月的时间转眼就过去了。
龙凤九年十二月十日的时候，所有冶炼用的设施全部准备完成。
朱桓下令开一次高炉，炼製一批脱氧剂——锰铁合金。
空气转炉炼钢，要往转炉之中吹空气，用空气中的氧气烧掉过多的碳。
但是在这个过程中，但也会让部分铁水氧化，形成铁锈。
关键是氧气也会残留在铁水之中，在铸锭的內部形成大量细微空腔。
这样炼出来的钢铁性能不佳，需要继续锻造才能使用。
还要用脱氧剂，消耗掉过多的氧，把氧化铁还原成铁，避免形成铁锈和空腔。
最容易获得的脱氧剂，也是最传统的转炉脱氧剂，就是锰铁合金。
將筛选出来的软锰矿、少量铁矿石，与白云石和焦炭一起投入高炉。
用儘可能热的鼓风吹炼煅烧，就能得到块状的锰铁合金了。
只需要一千三百度的炉温就能完成，与烧制陶瓷一样。
湖广行省湘潭县北十几公里外，距离湘江同样十几公里的地方，有中国最大的锰矿。
该矿富含软锰矿石，是高纯度的二氧化锰。
埋藏最浅的地方只有不到两米，开採条件和筛选条件都很低。
工匠们折腾了一天，成功烧制了一炉锰铁合金。
朱桓炼钢所需的东西全部就绪。
朱桓没有马上尝试冶炼钢铁，因为知道朱元璋对钢铁冶炼非常重视。
所以晚上晚上吃饭的时候，专门跟朱元璋匯报了一下：
“父亲，钢铁冶炼验证设施已经全部准备完毕，接下来要正式尝试冶炼了。
“父亲是否要亲自去视察一下？
“当然，这是第一次採用这种工艺，未必能够成功冶炼出钢材，后续肯定需要调整。
“父亲也可以等完全成功之后再去看成品。”
朱元璋確实很重视钢铁冶炼，若能直接浇筑出高水平的钢材，很可能会直接影响战局。
朱元璋几乎没有多少犹豫就决定亲自去一趟。
第二天清晨，朱元璋带著朱桓乘车来到了钢铁厂。
正式启动高炉之前，朱桓先给朱元璋介绍了工艺流程。
朱元璋听完也是下意识的反问：
“这套流程，跟传统的炒钢法最大的区別，就是所谓的除磷重炼过程吧？”
朱桓点头说：
“是的，原理是非常类似的，最大的区別就是有了除磷等后续精炼过程。
“以及用摇晃和吹气炒钢，不用棍子翻炒了。
“这样得到的钢材，性能远高於以前只能做农具的高磷炒钢。
“可能略低於精品百链钢，但是性能稳定，且產量和生產速度都远超百链钢。
“与此同时，这种钢材也可以继续用传统工艺，快速製成百链钢。”
转炉炼钢的原理不复杂，朱元璋很快就明白了：
“好，那就开始吧。”
朱桓点头答应著，然后转向另一边的几个工部官员：
“父王有令，开炉冶炼！”
工部官员將命令再次传给所有工匠，工匠们马上回到各自的位置上开始忙活。
朱桓昨天冶炼锰铁合金之后，没有继续使用高炉冶炼铁料，但是热鼓风炉却始终开著。
这一晚上都在用热风持续吹著炉膛，以免炉膛完全冷却后发生崩裂。
仍然温热的高炉起火，速度比从冷炉开始更快。
朱元璋带著朱桓回到指挥调度的厂棚，坐在专门给他准备的书案后看著工匠们忙碌。
高炉中很快开始冒出滚滚浓烟，放出明显有些刺鼻的气味，温度也越来越高。
这种时代的钢铁厂，从准备材料到冶炼，就没有考虑过什么环保。
不久之后，负责观察火候的瓷工便举牌子示意。
按照事先约定的规则，这表示按照瓷窑的標准判断，高炉热量已经达到烧制青瓷標准了。
也就是已经达到了一千三百度左右了。
烧制青瓷和冶炼生铁的温度非常接近，这时候铁矿石应该已经在迅速融化了。
负责控制炉口的高炉铁匠，看到瓷工的示意之后，就忍不住微微皱眉，然后马上用自己的方法確认炉膛情况。
瓷窑工確认炉窑温度的方式，是在观察孔摆放专门的瓷坯，根据瓷坯反射的火焰顏色来判断。
铁匠对温度的感知不如瓷工那么敏感，所以观察到的情况也稍微慢半拍。
昨天第一次启动高炉，铁匠和瓷工还发生了矛盾。
瓷工当时反覆確认自己观察到火光顏色，確认高炉的热量应该已经达到烧结標准了。
但高炉铁匠本能的觉得时间没到，当时就忍不住瞪眼吼了回去：
“你瞎报什么讯，炉火怎么可能这么快上来——”
瓷工同样马上瞪眼吼回去：
“看火色判断炉窑烧热量，可是老子吃饭的手艺，老子说到了就是到了。
“继续烧，瓷器该烧坏了，但铁没事，你不信自己看！
“关键无论是不是，赶紧去向公子匯报！”
高炉铁匠听到朱桓的身份，才觉得反正多確认一次也不费事，真的搞砸了事情可就麻烦了。
於是他就去確认了炉温，发现火候確实已经到了，就去向朱桓匯报情况了。
有了昨天的这次经验，高炉工今天就没有再迟疑，直接去確认了炉火情况，然后派人向朱桓匯报。
余九成站在朱桓身边，將现场传过来的情况向朱元璋和朱桓说明。
朱元璋对炼铁流程颇为熟悉，听到余九成匯报热量达到的事情，也是非常意外的向朱桓確认：
“桓儿，这火烧的太快了，新炉会比传统炉窑上火更快吗？还是工匠看错了？”
朱桓自己也没有炼过钢铁，並不知道高炉温度多久能够达標。
但是今天的朱元璋和昨天的铁匠都如此惊讶，那说明新炉的升温速度按照这时候的標准非常快。
至於为什么快，朱桓稍微了捋了一下工艺流程，就知道了：
“新高炉上火更快，这应该不是意外应，应该是正常现象，因为我专门做了热鼓风。
“按照我看到的后世经验，单纯用火炉持续烘烤铸铁的通风管，加热吹入陆港的风，就能让炼铁消耗的煤炭降低一半。
“我还专门製作了更加成熟的热鼓风管道，在鼓风管道內布置连续多道铸铁管组成的柵栏。
“用火炉持续烘烤铁管柵栏，让铁管柵栏始终保持红热状態。
“水排吹出来的风，经过被烧红的铁柵栏后变得异常炙热，进入炉膛后能让炉温迅速上升。
“这样能够继续降低煤炭消耗。
“以前炼一石铁可能需要十石焦炭，以后应该只需要三石就够了。
“最为直接的表现，就是高炉热量上升的更快，铁矿石完全融化所需的时间也会明显缩短。”
朱元璋见多了朱桓的神异，但现在听到朱桓的这些回答，还是忍不住惊得直瞪眼：
“以前要炼一石生铁，確需十石煤乃至更多，以后竟然只需三石吗！
“那以后炼铁，岂不是能省出至少一半的钱啊！”
朱桓面对朱元璋难以置信的反应，便轻轻点头给了个肯定的答覆：
“我知道的情况確实是这样，现在我们也都已经看到了，高炉热的比以前快多了。
“昨天的时候，炼铁的工匠也是不敢相信了，父亲您今天也非常意外。
“而且，等以后炼铁工艺提升了，高炉耗煤量还能继续降低，可能不到两石就够了。
“以后把织布机换成钢铁的，织布速度还能再次翻倍，布幅还能再次扩大。
“把车厢和车轮都换成钢铁的，可以製造能转弯的车架。
“关键还可以大量铸造铁炮、火銃。
“甚至能用钢铁建造船只的龙骨，就能真的建造出长四十丈的大船了。”
朱元璋听著朱桓描绘的那些应用前景，思绪也不由自主的飘散起来，已经不知道该说什么了。
第六十四章 炉火
朱桓的钢铁联合冶炼测试方案，所用的绝大部分技术和材料，都是当前现有的。
高炉至少在西汉就成型了，此后一百多年间越来越成熟。
水力旋转持续鼓风设备在东汉就有了。
焦炭宋朝就在用了，铝矾土也在陶瓷行业用了几百年了。
白云石虽然用得少，但是这种材料隨处可见。
辅助冶炼需要的锰矿，是陶瓷和绘画用的顏料，还是方士的炼丹材料，也被视为药材，
甚至於，跟著朱桓干活的炼铁工匠们，能够看懂朱桓现在要干什么事情。
在他们看来，这就是炒钢法的变种。
炒钢法是在池子里面搅拌生铁水，朱桓这是要做一个能活动的炒钢炉。
相当於把手动翻炒变成了上下顛锅，再加入鼓风辅助。
转炉炼钢的原理与炒钢法確实非常类似。
101看书 101 看书网体验佳，101????????????.??????超讚 全手打无错站
朱桓把炼钢的总体计划安排下去，刚刚建立起来的钢铁厂便迅速忙碌起来。
大部分短期內需要製作的东西，都是工匠们本来就非常熟悉的。
全新设计的东西，主要是转炉本身和鼓风加热系统。
朱桓的主要精力，就是跟负责这些东西的铁匠交流，亲自画了诸多的示意图。
钢铁冶炼本身是个颇为耗费时间的大工程。
朱桓把大量的要求安排下去之后，也就不再天天去现场盯著了。
隔三差五去一趟，確认工程进度，解决工匠们的疑问。
有时间的时候就继续规划自己的教材。
在这样的忙碌之中，一个月的时间转眼就过去了。
龙凤九年十二月十日的时候，所有冶炼用的设施全部准备完成。
朱桓下令开一次高炉，炼製一批脱氧剂——锰铁合金。
空气转炉炼钢，要往转炉之中吹空气，用空气中的氧气烧掉过多的碳。
但是在这个过程中，但也会让部分铁水氧化，形成铁锈。
关键是氧气也会残留在铁水之中，在铸锭的內部形成大量细微空腔。
这样炼出来的钢铁性能不佳，需要继续锻造才能使用。
还要用脱氧剂，消耗掉过多的氧，把氧化铁还原成铁，避免形成铁锈和空腔。
最容易获得的脱氧剂，也是最传统的转炉脱氧剂，就是锰铁合金。
將筛选出来的软锰矿、少量铁矿石，与白云石和焦炭一起投入高炉。
用儘可能热的鼓风吹炼煅烧，就能得到块状的锰铁合金了。
只需要一千三百度的炉温就能完成，与烧制陶瓷一样。
湖广行省湘潭县北十几公里外，距离湘江同样十几公里的地方，有中国最大的锰矿。
该矿富含软锰矿石，是高纯度的二氧化锰。
埋藏最浅的地方只有不到两米，开採条件和筛选条件都很低。
工匠们折腾了一天，成功烧制了一炉锰铁合金。
朱桓炼钢所需的东西全部就绪。
朱桓没有马上尝试冶炼钢铁，因为知道朱元璋对钢铁冶炼非常重视。
所以晚上晚上吃饭的时候，专门跟朱元璋匯报了一下：
“父亲，钢铁冶炼验证设施已经全部准备完毕，接下来要正式尝试冶炼了。
“父亲是否要亲自去视察一下？
“当然，这是第一次採用这种工艺，未必能够成功冶炼出钢材，后续肯定需要调整。
“父亲也可以等完全成功之后再去看成品。”
朱元璋確实很重视钢铁冶炼，若能直接浇筑出高水平的钢材，很可能会直接影响战局。
朱元璋几乎没有多少犹豫就决定亲自去一趟。
第二天清晨，朱元璋带著朱桓乘车来到了钢铁厂。
正式启动高炉之前，朱桓先给朱元璋介绍了工艺流程。
朱元璋听完也是下意识的反问：
“这套流程，跟传统的炒钢法最大的区別，就是所谓的除磷重炼过程吧？”
朱桓点头说：
“是的，原理是非常类似的，最大的区別就是有了除磷等后续精炼过程。
“以及用摇晃和吹气炒钢，不用棍子翻炒了。
“这样得到的钢材，性能远高於以前只能做农具的高磷炒钢。
“可能略低於精品百链钢，但是性能稳定，且產量和生產速度都远超百链钢。
“与此同时，这种钢材也可以继续用传统工艺，快速製成百链钢。”
转炉炼钢的原理不复杂，朱元璋很快就明白了：
“好，那就开始吧。”
朱桓点头答应著，然后转向另一边的几个工部官员：
“父王有令，开炉冶炼！”
工部官员將命令再次传给所有工匠，工匠们马上回到各自的位置上开始忙活。
朱桓昨天冶炼锰铁合金之后，没有继续使用高炉冶炼铁料，但是热鼓风炉却始终开著。
这一晚上都在用热风持续吹著炉膛，以免炉膛完全冷却后发生崩裂。
仍然温热的高炉起火，速度比从冷炉开始更快。
朱元璋带著朱桓回到指挥调度的厂棚，坐在专门给他准备的书案后看著工匠们忙碌。
高炉中很快开始冒出滚滚浓烟，放出明显有些刺鼻的气味，温度也越来越高。
这种时代的钢铁厂，从准备材料到冶炼，就没有考虑过什么环保。
不久之后，负责观察火候的瓷工便举牌子示意。
按照事先约定的规则，这表示按照瓷窑的標准判断，高炉热量已经达到烧制青瓷標准了。
也就是已经达到了一千三百度左右了。
烧制青瓷和冶炼生铁的温度非常接近，这时候铁矿石应该已经在迅速融化了。
负责控制炉口的高炉铁匠，看到瓷工的示意之后，就忍不住微微皱眉，然后马上用自己的方法確认炉膛情况。
瓷窑工確认炉窑温度的方式，是在观察孔摆放专门的瓷坯，根据瓷坯反射的火焰顏色来判断。
铁匠对温度的感知不如瓷工那么敏感，所以观察到的情况也稍微慢半拍。
昨天第一次启动高炉，铁匠和瓷工还发生了矛盾。
瓷工当时反覆確认自己观察到火光顏色，確认高炉的热量应该已经达到烧结標准了。
但高炉铁匠本能的觉得时间没到，当时就忍不住瞪眼吼了回去：
“你瞎报什么讯，炉火怎么可能这么快上来——”
瓷工同样马上瞪眼吼回去：
“看火色判断炉窑烧热量，可是老子吃饭的手艺，老子说到了就是到了。
“继续烧，瓷器该烧坏了，但铁没事，你不信自己看！
“关键无论是不是，赶紧去向公子匯报！”
高炉铁匠听到朱桓的身份，才觉得反正多確认一次也不费事，真的搞砸了事情可就麻烦了。
於是他就去確认了炉温，发现火候確实已经到了，就去向朱桓匯报情况了。
有了昨天的这次经验，高炉工今天就没有再迟疑，直接去確认了炉火情况，然后派人向朱桓匯报。
余九成站在朱桓身边，將现场传过来的情况向朱元璋和朱桓说明。
朱元璋对炼铁流程颇为熟悉，听到余九成匯报热量达到的事情，也是非常意外的向朱桓確认：
“桓儿，这火烧的太快了，新炉会比传统炉窑上火更快吗？还是工匠看错了？”
朱桓自己也没有炼过钢铁，並不知道高炉温度多久能够达標。
但是今天的朱元璋和昨天的铁匠都如此惊讶，那说明新炉的升温速度按照这时候的標准非常快。
至於为什么快，朱桓稍微了捋了一下工艺流程，就知道了：
“新高炉上火更快，这应该不是意外应，应该是正常现象，因为我专门做了热鼓风。
“按照我看到的后世经验，单纯用火炉持续烘烤铸铁的通风管，加热吹入陆港的风，就能让炼铁消耗的煤炭降低一半。
“我还专门製作了更加成熟的热鼓风管道，在鼓风管道內布置连续多道铸铁管组成的柵栏。
“用火炉持续烘烤铁管柵栏，让铁管柵栏始终保持红热状態。
“水排吹出来的风，经过被烧红的铁柵栏后变得异常炙热，进入炉膛后能让炉温迅速上升。
“这样能够继续降低煤炭消耗。
“以前炼一石铁可能需要十石焦炭，以后应该只需要三石就够了。
“最为直接的表现，就是高炉热量上升的更快，铁矿石完全融化所需的时间也会明显缩短。”
朱元璋见多了朱桓的神异，但现在听到朱桓的这些回答，还是忍不住惊得直瞪眼：
“以前要炼一石生铁，確需十石煤乃至更多，以后竟然只需三石吗！
“那以后炼铁，岂不是能省出至少一半的钱啊！”
朱桓面对朱元璋难以置信的反应，便轻轻点头给了个肯定的答覆：
“我知道的情况確实是这样，现在我们也都已经看到了，高炉热的比以前快多了。
“昨天的时候，炼铁的工匠也是不敢相信了，父亲您今天也非常意外。
“而且，等以后炼铁工艺提升了，高炉耗煤量还能继续降低，可能不到两石就够了。
“以后把织布机换成钢铁的，织布速度还能再次翻倍，布幅还能再次扩大。
“把车厢和车轮都换成钢铁的，可以製造能转弯的车架。
“关键还可以大量铸造铁炮、火銃。
“甚至能用钢铁建造船只的龙骨，就能真的建造出长四十丈的大船了。”
朱元璋听著朱桓描绘的那些应用前景，思绪也不由自主的飘散起来，已经不知道该说什么了。