第十二章 大煉鋼鐵
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第十二章大煉鋼鐵
第十二章大煉鋼鐵
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現代用坩堝煉鋼速度是極快的，主要是燃料問題，可以噴煤粉、燃油什么的。但是宇族現有的設備簡陋，顯然沒有那么容易。不過紅世還是舊能的采用了一些比如純氧頂吹（沒有純氧，只好用風箱煽動普通空氣通過陶管代替，噴碳粉（用鼓風機將碳粉吹入代替煤粉）等。
這天，幾乎所有鐵匠都云集到第一號煉鐵工棚里，四位鐵匠師傅作為第一線作工，還有無數鐵匠作為后備。
還好，用沼氣煉鐵沒有現代高爐那么熱，不過為了避免灼傷，作人員還是穿上了獸皮圍裙，這讓他們在這春天，還是汗水直淌，需要不停地喝鹽水。
沼氣噴頭早已經試過，并且調試好進風口，使其達到最理想的燃燒效果。
坩堝被安放到支架上，最后一次調整好沼氣噴頭的角度，在坩堝里放上十公斤蜂窩鐵，用作溶劑以及去除硫質的石灰也已經準備好。紅世仔細檢查完畢，下令生火。
藍汪汪，稍稍帶點紅色的沼氣點著了。為了確保這次煉鐵成功，紅世特地下令，暫停沼氣使用一天，以確保有足夠的壓力，火苗一下子就將坩堝籠罩在里面。
不過，雖然沼氣燃燒的理論溫度可以達到兩千度以上，但是實際使用時，因為傳導、散失等因素，要讓熔點在一千五百多度的鐵融化也不是那么簡單的。但是，經過一段時間不純氧頂吹與噴射碳粉后，燒紅的蜂窩鐵開始軟化，體積也開始縮小。
紅世不失時機地吩咐向坩堝內添加石灰石，同時加大沼氣噴射量。很快，坩堝里的原料以肉眼可以看到的速度融化，一層爐渣雜質浮了起來。
紅世用陶桿伸進坩堝攪拌了一下，發現礦石都已經融化。不過為了保險，也是為了舊能去除雜質，紅世又繼續煉了半個小時，不停地放入鐵礦石與石灰，好讓上層的爐渣自然溢出。最后紅世估計時間差不多了，才下令起鍋。
先是傾倒掉上層比較輕的爐渣，再將鐵水倒入事先準備好的模具里，人類歷史上第一爐鐵就這樣煉制成功了。鐵匠鋪里面頓時響起一陣歡呼，還沒有等冷透，幾個工匠便迫不及待的砸碎模具，扒出還有點暗紅的鐵塊，馬上扔進旁邊準備好的水坑，水頓時發出爆裂聲，沸騰起來。
一過秤，前后十八公斤蜂窩鐵，得到了九公斤生鐵。當然，因為原料不理想，這樣煉成的鐵里面還是含有一部分超標的硫，還是要通過鍛打的形式去除，最終估計可以得到八公斤熟鐵。不過，這也已經大大減少了工匠的工作量，效率提高一百倍以上。而且，鍛打下來的鐵屑還能再次還爐，節省了礦石原料。因為這樣，所有的鐵匠工匠都很亢奮，馬上開始第二爐冶煉。
煉鐵的成功是劃時代性的，這意味著宇族可以較大規模——當然與現代煉鐵業相比還是極小——生產生鐵（半成品），宇族的科技發展也達到了從發明火藥以來的第二個小高峰。
有了第一次的成功，紅世再接再厲，又制作了一口可放五十公斤原料的中號坩堝。
但是很遺憾，這次煉制失敗了。無它，溫度達不到，無論燒多久，因為燃燒的同時，熱量也在散失，所以蜂窩鐵始終未能完全溶化。
經過反復試驗，十五公斤的坩堝正好，最多可以達到十八公斤。不過冶煉時間差一倍以上，明顯不合算。
這樣煉出來的生鐵還要經過大約十幾次錘煉，得到的就是熟鐵。
熟鐵再回爐，就可以按照模具制造真正的成品了。當然，因為熟鐵偏軟，需要淬火提高硬度。同時，滲入碳素，才能形成強度大的高碳鋼。這種鋼，就是滲碳鋼，與一般煉鋼爐里煉出來的鋼不同，不過硬度強度完全可以媲美一般鋼鐵。
雖然這種煉制手段可以得到的鋼鐵產量不高，估計就是幾百人干上一年，也不過幾十噸鋼鐵，不及現代化煉鋼廠的一爐產量。不光是鍛打太費時間，沼氣產量也明顯供應不上。即使紅世派幾百婦女天天割草并增加沼氣池數量，產氣量還是跟不上要求。不過，這年頭，能夠得到這么多鋼鐵，紅世已經很滿足了。
有了鋼鐵，紅世就可以大展拳腳了。
生鐵質地堅硬，可以用以制作大件鐵器，比如犁。
熟鐵質軟，延展性、傳熱性好，可以制作鐵皮類制品，比如鍋。
鋼質地堅硬，又有良好的韌性，可以用來制造幾乎一切物品，尤其是要求高的武器類，比如刀，甚至可以制造槍、炮。
當然，這個槍與炮現代意義上的后膛槍炮還是不同，其實就是前膛裝藥雖然宇族已經有了竹子制造的土火炮，但是這種土炮有一定危險性，而且只能使用一次，最多幾次，經過外部藤蔓加固的炮膛就會裂開，不能重復使用。而鐵制槍炮就不同了，雖然還不能發射真正意義上的槍彈炮彈。但是，就是鐵砂碎陶片的殺傷力也很大了，而且是面殺傷。打仗，也并不一定一定要殺死敵人，只要能使其失去戰斗力或者有巨大的威懾作用就可以了。土炮可以用生鐵鑄造，因為重一點沒關系，火槍槍膛壁薄，只能用鋼制造。
另外，有了鐵，也就可以制造交通工具。比如大車，增加運輸能力，減輕勞動強度，提高勞動生產率。
在宇河下游，與銅礦之間的地方，有一塊巨大的山坳，山上都是石灰石，這個地方，用來煉鐵最合適不過。
現在紅世沒有空清理場地，在打出防火道之后，一把火將樹木雜草以及千萬年堆積下來的枯枝敗葉燒了個精光！
首先便是建造小高爐，第一個爐子，只是實驗性質，所以也不要多高多大，而且要利用地形，好用就行，因此，是貼著山壁建造的，進料口就在山上，這樣就省下許多部件了。
先建造了個五米高內徑兩米的小高爐，外面是用鐵板包住，光這個，就耗去了這么多鐵匠長久以來煉出來的差不多一半鐵。里面則用粘土燒制的耐火磚內襯，現代高爐是用不著爐柵的，但紅世是第一次，怕燃燒通風不夠，所以還是在爐內大約五十公分高處，架設了一些陶制爐柵，至少在煉鐵前期，可以大為改善爐內的通風，避免被爐料塞死，造成燃燒不充分。
在高爐中間大約三分之二處，是出渣口，底部則是出鐵口，當然，鐵水車以及必須設備都已經制作完成。
對紅世來說比較頭痛的是鼓風設備，現代煉鐵需要熱風爐與鼓風設備，而古代根本沒有電動機，自然也沒有大型鼓風機，這個就比較麻煩，好在這也不過是影響了熱效率，有了焦炭，煉個鐵還是不成問題的。
其實趣明的發展就是這樣，講究水到渠成，超前的知制作蒸汽機？還是饒了紅世吧。那玩意噪音太大了。
最后紅世還是將主意打到了水輪上，經過無數齒輪的多軌變速，一臺簡易的鼓風機終于可以開始運行了。
古代煉鐵當然沒有鼓風機，但是效率低下，所以，要提高勞動生產率，這鼓風機還是必不可少的。
最后，這土高爐的空氣循環是這樣的，鼓風機帶動空氣進入爐底，燃燒后上升，通過爐頂煙道導出，進入燃燒室（煙氣中含有大量煤氣與一氧化碳，可以二次燃燒），與進來的空氣混合后再次燃燒。加熱經過無數鐵管中流過的冷空氣，冷空氣變熱后再被鼓風機吹入高爐底部，以提高熱效率。
其余的一些設備以及措施就不說了，恰好前些天，族人發現了一種奇怪的石頭。經過紅世鑒定，是螢石，煉鋼鐵材料之一，所以紅世馬上派人前去開采。經過幾天的搗鼓，萬事俱備，只欠東風，柴火澆上油脂被放入高爐最下面的陶柵上，上面是一層焦炭，然后是石灰石、螢石、鐵礦石，如此一層層疊加上去。當然，木材只是引火的，上面就不用了。等一切準備完畢后，紅世一聲令下“點火！”高爐內部便熊熊燃燒起來，木材引著焦炭，在鼓風機強勁風力焦炭開始變紅，散發出強勁的熱力，中上層的焦炭次第開始燃燒，鐵礦與輔料也開始變色，發軟，繼而漸漸融化……
當經過高爐頂部出去的高溫空氣再度燃燒并加熱熱風爐內空氣后，高爐內的升溫陡然加快。石灰石、螢石開始融化，并與鐵水中的多余雜質開始反應……
紅世不停地向族人大喊著，要他們加快送風速度，吹入碳粉……不知過了多久，第一爐鐵水終于奔騰出來，現場也是一片歡騰，終于成功了，宇族就此拉開了大規模煉鐵的序幕。
高爐煉出來的是生鐵，這鐵水可以直接送去煉鋼。不過，現在宇族一窮二白，什么平爐轉爐電爐電弧爐之類一概沒有，只能采用最原始的坩堝煉鋼法，產量自然不高。好在有了大量生鐵，以及一部分熟鐵，制造一般工具農具與武器也是足夠了，比如最耗鐵的土炮，就可以用生鐵鑄造。
這邊早已經準備好了坩堝，也已經點著火，焦炭已經通紅，鐵水倒入坩堝后，再度加入石灰石與螢石等。開始二次冶煉。
輔料的作用可惜的是，坩堝的容量比高爐小得多，就算是兩座大型煉鋼坩鍋爐一起開動，也只能一次煉出一百公斤鋼，而高爐的出鐵水量則以噸計。所以，生鐵的產量遠遠大于鋼產量，至于熟鐵，那個反復捶打實在太費時間，現在有了鋼，除了少量實在必要的以外，熟鐵的生產已經被停止了。
確確實實是鳥槍換炮了。
宇族到現在也只有幾十門土炮，開始的時候，還來不及設計出更多的產品，所以大量的生鐵首先是鑄造這種大件耗鐵的家伙，一門土炮，重量從兩百公斤到五百公斤不等，比以前那些小打小鬧的土炮大很多，現在紅世也是財大氣粗了，要搞就搞大的！
至于鋼，則首先被用來制作刀具——包括武器與勞動工具，因為刀具對鋼鐵的要求最高。
其實一天幾百公斤鋼產量聽上去不少，但是對于一個十余萬人口的大部族來說，還真沒有多少，至少一戶人家至少有一名戰士或者匠作工人，一把刀要吧？平均每把刀兩公斤，那三萬戶人家就要六萬公斤！那得要多少天？還有其它農具呢？而且鋼產量也不能全部均攤到個人吧，部落也有需要用到大量鋼鐵的地方，比如造船，為了發展生產，還要制作先進的工具，比如原始的車床之類，所以，原來我以為是發了，后來一算才知道，其實我依然是個窮人，就像現今社會買彩票中了一等獎（五百萬是特等獎），能拿個十來萬，但是在那些富人眼里，實在算不了什么。
雖然算不了什么，但是畢竟是極大的進步，至少。一天好幾噸生鐵的產量，想干些什么不會巧媳婦難為無米之炊了。
想想要做的東西太多，紅世一個人根本是忙不過來，只得組織了一個班子，由紅世掛帥，副手是星以與星夏，為了加強力量，紅世又將星名調了回來做顧問。找了幾十名聰明的族人，還在新出版的讀本上懸賞征求各種創意與改進工具的建議，有人才就招收進來，這些，是未來宇族這方面的寶貴人才啊。
接下來，紅世就輕松多了，每天來回指導，想到現代的什么玩意兒，就隨口說給身邊記錄的秘書，大致功能、形狀、材料，原理等等，然后交給星姜還是老的辣，星名也發揮了自己的最高水平，不時提出一些建議，解決了不少難題，不過星名最大的貢獻，是提出了最好有個途徑大家可以提提各自的建議，開闊思路。
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