高大的炉身如何保持稳固?如何承受内部物料的巨大压力?
工匠们在路绍的带领下,反复计算和试验,最终采用了外砌砖石、内部填充夯实耐火土、并用铁箍加固的方法。
出铁口和出渣口的设计也颇费周章。
既要方便排出铁水和炉渣,又要保证密封性,防止漏风和热量损失。
路绍设计了一种巧妙的泥堵结构,简单却有效。
还有热风炉的建造。
利用炉顶废气预热鼓入的冷风,这更是前所未有的尝试。
工匠们按照林羽的原理和路绍的设计,用耐火砖砌筑了复杂的热交换管道。
整个建造过程,持续了近两个月。
工匠和工人们付出了艰辛的努力,克服了一个又一个技术难题。
终于,一座高达数丈,外形粗犷却透着力量感的新式高炉,矗立在了工坊的核心区域。
点火的日子,被选在了一个黄道吉日。
工坊内所有人都聚集在高炉周围,气氛庄重而激动。
林羽亲自点燃了第一把火炬,将其投入了炉底的引火口。
路绍设计的加强版水力鼓风机开始运转,发出低沉而有力的轰鸣声。
预热后的热风,通过管道呼啸着送入炉膛。
炉火迅速燃起,越来越旺。
工人们开始按照指令,小心翼翼地从炉顶分层加入焦炭、铁矿石和石灰石。
时间一分一秒地过去。
炉内的温度不断攀升,炽热的气浪从炉顶的烟囱喷薄而出。
所有人都紧张地等待着。
终于,经验丰富的老工匠根据炉火的颜色和声音,判断时机已到。
“准备出铁!”
随着一声令下。
几名身手矫健的工匠,用长长的铁钎,奋力捅开了炉底的出铁口。
嗤——!
一股远比以往任何一次都要粗壮、都要耀眼的橘红色铁水,如同愤怒的火龙,咆哮着奔涌而出!
铁水流淌在预先挖好的砂模通道中,发出滋滋的声响,热浪滚滚,照亮了周围每一张激动而敬畏的脸庞。
仅仅这一次出铁量,就几乎相当于过去老式炉子一整天的产量!
而且看那铁水的色泽和流动性,质量也明显比过去好了许多,杂质似乎更少了。
“成功了!真的成功了!”
路绍看着奔流的铁水,激动得浑身颤抖,眼眶都红了。
工匠们爆发出雷鸣般的欢呼声,将帽子抛向空中。
林羽站在人群中,脸上露出了满意的笑容。
高炉的成功,意味着雍凉的钢铁产量将迎来一个爆炸性的增长。
充足的生铁供应,将为后续的武器装备升级,打下最坚实的基础。
但这还不够。
生铁,终究只是原料。
他需要的,是更坚韧、更强大的——钢!
……
新式高炉的成功,让秘密工坊内的生铁产量如同井喷般增长。
堆积如山的铁锭,闪烁着灰暗的光泽,象征着雍凉工业潜力的巨大提升。
然而,林羽很清楚,这些高产的生铁,距离成为合格的武器材料,还有着一道关键的门槛。
生铁含碳量高,硬度有余,韧性却严重不足。
用它来铸造农具或者一些结构简单的器物尚可,可若是用来锻打刀剑、制作盔甲,则太过于脆硬,稍遇猛烈撞击便容易断裂。
战场之上,兵器就是士兵的第二生命。
一把容易崩口断裂的刀,一副一箭就穿的盔甲,那是要命的。
必须将生铁转化为性能更优越的熟铁,甚至是钢!
林羽再次召集了路绍和几位在锻造方面经验丰富的老铁匠。
“诸位师傅,你们看这生铁。”
林羽拿起一块铁锭,用力在石砧上一磕。
“啪”的一声,铁锭应声断裂,断口粗糙,呈颗粒状。
“为何如此脆硬?”
老铁匠们自然知道原因。
“回侯爷,生铁性子烈,含的‘杂气’太多,不经锤炼,不堪大用。”
“说得对,关键就在于这‘杂气’。”
林羽点头,他知道,这所谓的“杂气”,主要指的就是过高的碳含量以及其他杂质。
“想要让生铁变得柔韧,可以千锤百炼,锻打成刀剑,就需要设法去除这些‘杂气’。”
他开始描述一种他称之为“炒钢法”的技术。
“我们可以建造一种特殊的炉子。”
他在地上画着示意图。
“炉膛不用太深,但要宽敞,火焰要能掠过炉底。”
“将生铁块放入炉中加热,但不要完全熔化成液体,而是要让它处于半熔融的、粘稠的状态。”
“然后,关键的一步来了。”
林羽加重了语气。
“需要用特制的长铁棍,伸入炉膛,不断地搅拌这些半熔融的铁块。”
“就像……就像厨子炒菜一样。”
这个比喻让工匠们有些忍俊不禁,却也形象易懂。
“在搅拌的过程中,要保证炉内有足够的空气流通。”
“空气中的‘氧气’(林羽用了他们能理解的说法,比如‘风气’),会与铁水中的‘杂气’(碳)发生反应,将其烧掉。”
“随着‘杂气’的减少,铁水的粘稠度会越来越高,颜色也会发生变化。”
“等到合适的时机,将这些变得粘稠的铁块取出,趁热用大锤反复锻打,进一步去除杂质,挤压密实。”
“如此得到的,就是韧性大大提高的熟铁,甚至是……钢!”
炒钢法!
这并非是林羽的发明,而是历史上早已存在,并在不断发展的炼钢技术。
但林羽所描述的过程,结合了他对化学原理的理解,更加系统化,也更指明了关键的控制要点——氧化气氛、温度控制、搅拌程度。
老铁匠们听得入了神。
他们过去也知道反复锻打可以提高铁的质量,称之为“百炼钢”。
但像林羽这样,先在炉内通过“炒”的方式来去除“杂气”,这还是第一次听说。
路绍更是两眼放光,他立刻就抓住了关键。
“侯爷,那‘炒’铁的炉子,结构定然与炼铁高炉不同。”
“火焰要能接触到铁料表面,但又不能让灰烬落入其中。”
“还有那搅拌的铁棍,在高温下如何能持久?如何更省力?”
他的脑海中,已经开始构思一种新型的、带有火焰反射顶的“炒钢炉”,以及更有效的搅拌和锻打工具。
“正是如此!”
林羽赞许道。