一位老师傅正在将自己身前的高炉对照视频的讲解,将自己遇到的问题一一对照,的确解决了自己不少疑难问题,他在徒弟面前演示自己的经验,只见他将耳朵贴近风道口细听,又用手背快速拂过出铁口上方的炉壁
他对徒弟:“风声发闷,炉壁这一块温一块凉,是冷行了。赶紧的,减两分风量,让底下火稳住;再从投料口加三铲好焦炭下去,要块、干燥的;石灰石也补一铲半。手脚麻利,但不能慌!”
徒弟们依言操作。
老师傅:“幕的真是太对了,就是这般,过去一些我不出来的感觉现在都能出来了。炉子病了,不会话,但风声、火色、炉壁热、铁水样样都给你听。听懂了,下对了药,它就好了。听错了,或手慢了,一炉铁就毁了。这本事,光看书记不住,得在炉子旁边熏着、守着,炼废几炉,才慢慢开窍。”
……
北宋仁宗时期,甘州某炼铁坊,坊主正在为上一炉遭遇冷行出了一炉废铁而愁眉不展。
正好幕介绍到这些问题的解决方法和原因,让他和同伴们都兴奋不已。
“冷协…铁水发粘、含渣多……是温度不足……”
视频的介绍和他当时遇到的问题一结合,他一拍大腿:“是了是了!那日风力似乎不稳,加的炭块也太大了些!原来这便是根源!”
他马上对徒弟到:“快!把视频的话都记下来,不,找两个识字的,一起记!全都写清楚,贴到每个炉子旁边!”
他眼里闪着兴奋的光芒,他等不及要实践一下新学到的知识了:“去,咱们再开一炉,就按幕的标准配比和看火要诀来试!”
……
“这炉中流淌出的生铁,坚硬但是生脆,无法直接用来锻造成铠甲和武器,但这是你的第一份成果,论起这种高炉的冶炼效率和铁水的质量是你请来的老师傅所不敢想的,这还是第一步,你需要将这些生铁变成坚韧、可锻造的熟铁或坚硬且坚韧的钢才能用来武装你的地盘,保卫你的领地与事业。”
“大海之上的大船日夜不停的将铁矿石和煤矿送到你的领地,大大的高炉日夜不停的喷涌着火焰,将这些矿石熔炼成生铁,此时炉中流出的生铁已积攒成山,坚硬而脆,是时候用更精妙的火焰,将它驯化成柔韧而锋锐的钢了。”
“钢、铁向来不分家。生铁、熟铁、钢的主要区别在于含碳量上。含碳量超过1.7%的铁叫生铁;含碳量低于0.02%的铁叫熟铁;含碳量在0.02%~1.7%当中的铁,则称为钢,三者的特性都有不同,用处也在不同的地方,其中的钢兼顾坚硬和坚韧,是打造武器铠甲工具的最好材料。”
“最直接的法子,叫做炒钢法。你需要另起一座巧但炽烈的炒钢炉,材料依旧是耐火砖,和高而深的高炉不同,炒钢炉阔而浅,好让匠人能直面并搅动那白热的铁浆。”
【“考古发现的汉代巩义铁生沟炒钢炉遗迹,炉体呈缶形,地下式,有风口,与描述有相似之处。炒钢法的发明,使大规模生产廉价钢(熟铁)成为可能,是汉代钢铁技术领先世界的关键之一。《太平经》之有急乃后使工师击冶石,求其中铁,烧冶之使成水,乃后使良工万锻之,乃成莫邪’的记载,可能反映了从生铁水到锻打的工艺链条。”】
“首先,选一块平整坚实的场地,最好离高炉不远,以便取用铁水或炽热的生铁锭。炉基要稳,先在地上挖一个深约两尺、直径四尺有余的圆坑,坑底用碎石和三合土夯实。”
“接着,便是砌筑炉体。炉膛是整个炒炉的灵魂,它其形如一口埋在地下的、倾斜的阔口大锅。你需用耐火砖,从坑底中心开始,砌出一个微微向一侧倾斜的、浅碗状的膛床。这倾斜的角度至关重要,约为一掌之高,目的是让最后炼成的熟铁团能顺势滑向低侧,便于夹取。”
“膛床的砖缝必须用掺了细沙与熟料粉的耐火泥浆抹得极薄极严,然后用光滑的石球或铁锤头反复碾压打磨,直至内壁光滑如釉,不见丝毫棱角,否则粘稠的铁水会挂渣凝结,导致你好不用一搭建出来的炒钢炉变成一次性的,浪费人力物力。”
“在膛床低侧的正前方,需预留出金门——这是出铁和操作的豁口,高约一尺半,宽约两尺,外阔内窄,如同张开的鱼嘴。金门上方,要用厚重的熟铁门框加固,并配上一块可灵活开闭的、内衬耐火泥的厚重铁板门,这门在炒炼时需紧闭以保炉温,出铁时才用铁钩拉开。”
“炉膛之上,需砌筑炉身与火膛。炉身围着膛床,砌成直筒形,高约三尺许,内部空间需足够两人并立操作。在炉身一侧、正对膛床中心的位置,开设火口,连接着火膛。”
“火膛是一个独立的燃烧室,其底部是坚固的炉栅,用以燃烧最上等的焦炭。最关键的是,火膛的顶部须砌成拱形,且其出口与炒炉膛床相连的火道必须略低于炒炉膛床的底面。如此,火焰与最高温的热气便会自然上升,完全覆盖整个膛床,形成均匀的高温区域。”
“火膛外侧,则需与你那已有的鼓风系统牢固连接,确保能鼓入强劲、稳定的预热空气。”
“炉顶需要封顶,但不要全封住了。你需要用厚重的耐火砖砌成拱顶,在中心留出一个直径约两尺的观火口,平时用活动的耐火盖板盖住,炒炼时可揭开,用于观察炉内火色、投入生铁料,也是炒炼作业的主要通道。”
“整个炉体外侧,还需用厚实的黄土、碎石和废耐火砖块层层填实夯紧,做成保温护坡,既稳固炉体,也减少热量散失。”
看到这里,古人坐不住了。北宋时期,创作了营造法式的李诫在考察各类工匠技艺。
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