第四百七十九章 鋼材
這是一個技術停滯不前的年代。
在這個年代，由于大明帝國的國土面積廣闊，人口相對稀疏，再加上路引制度導致陸路交通極為閉塞，這個帝國在建立之初的三十余年，一直沒有進行有效的、大規模的技術交流，匠戶制度下不管是父死子繼還是師死徒繼，都存在著“代代留一手”的情況，有的技術留著留著就斷了傳承，這使得冶金領域的技術發展速度極其緩慢，幾乎是凝滯，甚至是倒退的狀態。
這時候，在冶金領域使用最廣泛的燃料，其實就是煤炭。
說來很奇怪，但其實一點都不奇怪的一件事，那就是在這個時代，幾乎沒有人想過，煤炭還能變成什么。
“煤炭的產物”這個命題，放到后世，很多人都能想到一大堆，汽油、柴油、煤油、尿素、甲醛、瀝青、塑料、合成纖維.
但這都是第二次工業革命以后的科技產物了，在第一次工業革命階段，其實煤炭最重要的產物，就是焦煤。
焦煤其實就是煤在隔絕空氣的條件下，加熱到一千度左右，然后經過干燥、熱解、熔融、粘結、固化、收縮等階段最終制成的，這一過程叫高溫煉焦，然后煉制出來的焦煤主要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛等有色金屬的鼓風爐冶煉，姜星火雖然化學學的一般，但也大概記得，是起還原劑、發熱劑的作用。
而煉鐵的高爐采用焦煤代替煤炭和木炭，為現代高爐的大型化奠定了基礎，是冶金史上的一個重大里程碑。
但在現在的工匠眼里，卻完全意識不到這一點，原因也很簡單，煤炭的主要作用就是在冶煉過程中，作為跟木炭一樣的燃料，起到給冶鐵高爐加熱的作用。
而對于工匠來說，他們用的煤炭的價格其實是很貴的，不能隨意浪費，是必須要愛惜一點使用的，隨意給霍霍了那就太可惜了，畢竟這玩意兒比木炭要難獲得，大明南方的煤礦并不多，產量也不高。
但工匠們哪知道，如果不霍霍一下，把煤炭扔進密閉空間去干燒，是無法獲得焦炭的。
總而言之，之所以沒人嘗試，或者有人嘗試了但是沒有傳播出來，主要原因就是煤炭對于工匠們來說，就已經足夠了。
不過工匠們考慮的問題，對姜星火來說都不是問題。
這就像是對于一個家庭來說，一袋米、一捆柴都很重要，不能輕易浪費，但對于一個國家來說，如果能用這種微小的代價就嘗試出新的技術路線，是完全可以通過“浪費”來試錯的。
“派人去袁珙負責的化肥工坊，那里是不是有小規模的制備焦炭設置？讓他們送焦炭過來，如果沒有就現在開始煉制。”
雖然現在的化肥工坊，主要的生產過程就是把從萬里石塘的鳥糞島定期運來的鳥糞稀釋，加入各種有用沒用的其他物品，制成化肥裝袋貼簽然后售賣。
但在最初試驗的時候，為了獲得合成氨來展示化肥的功效，是有一條土法煉焦線的，當時只是為了通過綠礬液體來收集氨氣，并非是為了煉制焦炭，焦炭只是副產物，姜星火也從來沒想過用焦炭來提高爐溫，繼而制造液態鋼的事情。
畢竟穿越者也不是百科全書，很多串聯的知識點，在只想做一件事情的時候，是很難意識到它的其他作用的，所以姜星火也下意識地忽略了這一點，直到現在才想起來。
雖然現在的化肥工坊，已經不需要這種低效的制取手段，但是怎么說呢這種有紀念意義的裝置，還是被保留了下來，就像是很多名人保存完好的故居，意思是差不多的。
煉焦有兩種，一種是土法煉焦，一種是正經的焦爐煉焦。
化肥工坊里保存的，就是土法煉焦的小爐子和長條埋焦設施。
土法煉焦的實際過程，只能用“樸實無華”四個字來形容，所謂的長條埋焦設置，不過是一個堆放成長方形的池子，四周頂底都用耐火磚密封，然后點燃煤炭，經一段時間把煤氣全部燒完，不再冒煙，就煉成焦炭了
有什么技術難點？也沒啥，最多就是弄個側壁的導火道，讓煤炭燃燒產生的廢氣與未燃盡的大量煤裂解產物形成的熱氣流，經長條埋焦設置側壁的導火道繼續燃燒，并將部分熱傳入里面，然后從孔洞里注水熄焦，冷爐，扒焦。
土法煉焦結焦的時間相對比較長，成焦率也低，煤耗更是高的沒眼看，而且環境污染賊嚴重。
但是無所謂，正經的冶鐵場，姜星火肯定會讓他們想辦法改進出來專門用于煉焦的焦爐的，對于這些人的聰明才智和動手能力，姜星火沒有懷疑過，他們缺的或許只是思路上的指引。
這些拿過來用的焦煤，只是姜星火用來給他們看，怎么用新的燃料，把爐火的溫度提高到足以熔化出鋼水的地步的。
姜星火和胡元澄出去說話了，內里的工匠們議論紛紛。
“焦炭？聽著是把煤炭又燒了一次，是不是跟木頭燒成木炭，是一個道理？”
“木頭燒成木炭還能接著燒，煤炭燒成焦炭，那不就是一堆黑疙瘩了？還能接著燒？”
“誰知道呢，不過上頭這些大人物要怎么弄，咱就怎么弄吧，混口飯吃，計較那么多干嘛。”
“我們這些熟鐵不夠吧？還需要往里放生鐵？”
有人立即說道，他們剛剛也看了，若是大規模的煉，怕是這里的不夠，因為剛剛送走了一批熟鐵。
雖然這個時代，工匠們無法直接得到液態鋼，但是基本常識還是知道的，生鐵含有其它雜質較熟鐵要多些，同樣的道理，把生鐵回爐的話，最后得到的鐵水，里面的雜質也要比熟鐵的鐵水要多些.事實上在現代煉鋼也是，除非是特種鋼，不然的話理論上都是可以用熟鐵回爐的，只不過很少有人這么做就是了，都是有成套的設備和工藝幾步就到位的。
“老師傅，你說這能行不？”
這時候，工匠們看向了一直在角落里沒說話的那個面色蠟黃，穿著棉襖的老人。
老人皺了皺眉，對那個瞎折騰的安南人，他看不順眼，因為他一眼就能判斷出來，想要靠著減少冶鐵爐的對空氣接觸面積來提高爐溫是不可行的，以前不是沒人想過這個法子，早就折騰個遍了，卻無一人成功。
但國師不一樣。
國師的威望，又豈是這些安南人能夠比的？
所以，他并不敢質疑姜星火的決定，只是努了努嘴，說道：“且看看吧。”
這時候，姜星火正在和胡元澄討論煉焦設施的建設。
畢竟總用土法煉焦，產出比實在是太低，想要實現正規化的持續冶煉，肯定是要弄正兒八經的煉焦爐。
但這東西姜星火也不太懂，只是翻書的時候有個大概的概念，嗯，原子彈他也有個大概的概念.總之吧，先描述出來，然后讓胡元澄去弄就是了。
事實上，焦爐也不是只有一個模樣，畢竟煤焦化技術的應用在他前世已經有了幾百年的歷史，爐子的結構形狀也經歷了許多變化，一開始的煉焦是仿造燒木炭的過程采用成堆干餾，還比較原始；到了后來開始演變成磚砌的半封閉式長窯爐，也就是類似于現在化肥工坊用的土法煉焦；再往后，開始采用全封閉式圓窯，即俗稱的“蜂窩爐”，其技術特點是炭化和燃燒在一起，靠燃燒一部分煤和干餾煤氣直接加熱其余的煤而干餾成焦。
而姜星火認知里的小時候在農村見的焦爐，則是十九世紀中期以后的產品了，也就是從窯爐發展到外部加熱的炭化室煉焦階段，并且出現了倒焰爐，這個版本的焦爐是將成焦的炭化室和加熱的燃燒室用墻隔開，在隔墻上部設有通風通道，炭化室內煤的干餾氣經此通道直接流入燃燒室，并且與來自燃燒室頂部風道的空氣混合，自上而下地流動燃燒.至于后來的版本，也就是一個逐步完善的過程，比如回收化學品的改動，還有利用煙氣廢熱的改動，總體來講變動不大了。
“要建一個煉焦的工房，你準備怎么做？”
“還請國師示下。”胡元澄恭謹地回答道。
姜星火聞言搖了搖頭，說道：“說說你自己的想法。”
胡元澄對此基本可以稱得上一無所知，當然不會有什么太好的想法，但姜星火之所以這么問他，就是暗示他，自己不需要他表現成為一個提線木偶來讓自己放心。
胡元澄大概說了說想法，姜星火不置可否地點了點頭，然后說道。
“找個房間，先給伱畫個圖紙。”
到房間門口的時候，他止住了腳步。
姜星火這時候在腦海里想了想，才進到屋子里，然后就坐在桌案前，提筆畫了起來。
一支毛筆，一迭宣紙，姜星火花費了小半個時辰的時間，總算把自己能想到的圖樣都畫好附上標注了，然后交給了胡元澄。
胡元澄仔細看了一番后，點點頭說道：“明白國師的意思了。”
“焦煤到了嗎？”
“剛到，沒敢打擾國師。”
姜星火滿意地說道：“那就趕緊拿焦煤試試吧。”
幾車還冒著熱乎氣的新鮮焦煤被送了過來，然后就在眾人的注視目光中，送入了冶鐵爐里。
所有人都在猜測，這種新燃料，能否將爐火的溫度，加熱到足以把鋼材熔化成水的地步。
胡元澄也不例外，雖然他覺得這樣從未有人嘗試過，但既然是姜星火如此鄭重其事吩咐的事情，哪怕在別人看來希望渺茫，也必須要去嘗試。
但在此之前，胡元澄還有點事情，他出門吩咐外面的小吏道：“馬上去找人，按照圖紙，趕緊在那邊修一個煉焦室出來，記住，要快，這幾日就要弄出來。”
小吏轉身欲走，胡元澄又拉住他的袖子，想了想補充道。
“另外，都要用最好的材料，最快速度，最堅固的磚石，來干活的人，我要求是最精細機靈的。”
胡元澄對著他又叮囑了幾句，然后揮了揮手，示意小吏離開。
隨后，重新回到熔鐵爐旁的胡元澄，他的目光也跟著眾人一起看向爐子。
“轟—！”
“滋啦—！”
熔鐵爐里突如其來的響動聲震耳欲聾，嚇得站在旁邊圍觀的人一跳。
畢竟，這個時代的煉鐵爐，是從來不用焦煤的，所以有點狀況，也實屬平常。
胡元澄愣了半晌，然后轉頭看向身側的人：“國師？”
熔鐵爐里什么情況誰都不知道，因為只有頂部的進料口，和下面的出料的小孔，所以這時候拿著鏟子在天橋送料的工匠，也不敢繼續有動作了。
“繼續加。”
姜星火神情自若地說道：“炸不了，往里加，除了送料的人都往外站點就是了。”
胡元澄連忙應道：“是！”
然后眾人便繼續投入到了工作中。
姜星火靜默地等待著。
片刻后，熔鐵爐的火焰果然出現了以前從未有過的異常！
嗯，其實一般人不知道的是，爐火的顏色，是能夠直觀地判斷出溫度的。
雖然這時候的工匠們沒有具體攝氏度之類的概念，但老祖宗口口相傳下來的東西，還是形成了口訣。
直觀一點，按不同的攝氏度，其實就是這種演進。
600攝氏度：暗紅色
700攝氏度：深紅色
1000攝氏度：橘紅色
1100攝氏度：純橘色
1200攝氏度：金橘色
1300攝氏度：金白色
1500攝氏度：純白色
1600攝氏度：白藍色
在場的所有工匠所背誦的口訣，最多，就是到金白色。
饒是如此，也極少有人在實際冶煉過程中見過金白色的火焰。
這當然不是玄幻或是修仙小說里小嘍啰們沒見過異火，而是現實世界真的沒人見過，原因就在于，生鐵的熔點是11001200攝氏度，雜鐵的熔點是1200攝氏度，而煤炭或木炭所能提供的熱量，也只夠加熱到這個范圍，所以這些工匠平常最多就是把生鐵給熔煉了，根本沒有熔煉鋼材（1400攝氏度）或是熟鐵（14001500攝氏度）的能力。
而今天令他們震驚的是，跟木炭和煤炭完全不同，隨著焦煤的使用，剛一開爐，下面的火焰就直接變成了金白色！