什么样的难题,见是如此简单的问题不由闵尔。文士就是文士,不通百工,这基本的问题却也郑重其事的问来,但也不敢怠慢赶紧为军师解释道;“我不知道军师口中的焦炭为何物,请军师示下。”
“哦。是这样,那赵队长可知道煤炭?这山陕之地应该颇多才是吧。”
赵铁匠一听是煤炭,就恍然大悟道:“这却知道,军师说的可就是我们日常说的泥炭?”等军师给与肯定答复后,接着皱眉道;“军师有所不知,我等也知道泥炭的火头要比木炭硬并且持久,但有一件事情却是泥炭不能与木炭相比的,那就是泥炭烧锻过的铁料和木炭烧锻过的铁料来比要脆,而且多蜂窝,打造的兵器自然容易断裂,这就是兄弟我们祖祖辈辈选择了木炭的原因,这也是没办法提高产量的原因。”见军师听的认真又接着道:“我们山寨收罗的废铁用木炭融化出生铁,再通过千锤百炼锻打才能保质保量,但是木炭煅烧不易,耗时耗力,再加上我们的熔炼炉也小,一天只能把废铁熔炼几百斤,所以拖慢了进度,请军师莫怪。”
这时候吕世才知道现在炼铁的艰难,其实明代末期已经有了领先世界很高的炼钢技术,但这个技术只能是打造一些特殊人群的需要的物事,并不能大量普及,瓶颈就在生铁熟铁的冶炼上。
炼钢在宋代以前这方面的记载很少,宋以后至少有三种不同的工艺类型见诸书中笔端。
第一种,生铁陷入法。沈括梦溪笔谈卷三云:“世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,封泥炼之。锻令相入,谓之团钢,亦谓之灌钢。”此“柔铁”即古代“熟铁”。此“封泥”的作用有三:使铁料各部分均匀受热,让生铁缓慢熔化。防止生铁熔化后的流失,使之更好地与柔铁作用。防止和减少碳在炉气中的烧损。
第二种,生铁覆盖法。宋应星天工开物卷一四云:“凡钢铁炼法,用熟铁打成薄片,如指头阔,长寸半许,以铁片束包尖(夹)紧,生铁安置其土(上)(原注:广南生铁名堕子生钢者妙甚)。又用破草履盖其上(原注:粘带泥土者,故不速化),泥涂其底下。洪炉鼓鞴,火力到时,生钢先化,渗淋熟铁之中,两情投合。取出加锤,再炼再锤,不一而足。俗名团钢,亦曰灌钢者是也。”此操作比生铁陷入法又有了一些进步:生铁置于“熟铁”上,熔化后向下渗淋,就增加了生、“熟”铁接触反应的机会,减少了生铁流失的机率。不需封泥,而是上盖破草履,下涂泥,简化了操作。“熟铁”为薄片状,增加了反应面,提高了生产率。
第三种,生铁浇淋法。约始创于明代中期,清时在安徽芜湖,湖南湘潭等地都较兴盛,因传为江苏工匠始创,又名之为“苏钢”。
明代“铁”条说:“熟钢无出处,以生铁合熟铁炼成,或以熟铁片夹广铁,锅涂泥入火而团之,或以生铁与‘熟铁’并铸,待其极熟,生铁欲流,则以生铁于‘熟铁’上,擦而入之。”此“熟钢”即灌钢,这里谈到两种操作,前者与沈括所云相类似,后者即是苏钢工艺。
与前二法相比,苏钢操作的优点是:其“熟铁”仅仅是初锻过的,组织较为疏松,便增大了生、“熟”铁接触反应面,所含氧化夹杂亦较多,可提高碳氧反应的强度,增强去渣能力。并且,部分氧化亚铁可被还原,就提高了金属收得率。生铁不是直接覆盖于“熟铁”之上,亦非夹于“熟铁”间,从“以生铁于‘熟铁’上,擦而入之”、“徐以生镤下之”两句来看,生铁、“熟”铁是保持一定距离的,便可有控制地进行灌淋。重庆北碚苏钢亦采用类似的操作。无需封泥、涂泥,以及覆盖破草履,亦简化了工序。
而现今不用煤而用炭火的原因却是中国煤里含硫高,在煅烧的时候硫入铁里使铁变脆,不能成钢,中国最大的失败例子就是晚晴时候的汉阳钢铁厂,投资巨大但