第二十六章钢铁厂

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钢铁是工业粮食一定要自产自足，朱云扬听说探矿师发现了一个煤铁伴生矿，马上命令胡汉民去主持建造炼铁厂在胡汉民主持下，一座肚皮宽大，颈部逐渐收窄，外观有点类似花瓶的高炉，铁厂在离河岸不远的位置，沉积岩台地的地基上树立起来了。

没错，确实是胡汉民主持修建的，现在人手紧缺只能这样了，朱云扬只是按照现代冶铁工艺，提了一些修改方案。

要是哪个穿越者想回到古代，想通过“发明”高炉炼铁来捞第一桶金，他一定会活活气死的，因为高炉早在宋代就普及了。

北宋元丰年间，朝廷军器监在汴河两岸架设高炉，炼铁的红光映日，昼夜不息。生产的高峰期，仅华北地区年钢铁产量就达到了七万多吨；要知道，大英帝国在整整七百年后才达到七八万吨的钢铁年产量，那时候它已经开始了工业革命。

整个宋朝期间，包括了北宋初年和南宋时期国土面积狭小，包括了战乱时期生产遭到破坏的不利因素，居然能达到五六万吨平均钢铁年产量！

高炉的建造并不复杂，五十年代末的“大运动”，号召全国人民炼钢铁，甚至有的小学学生、生产队村民、副食品商店售货员都组成一个个炼铁小组，建造高炉来炼钢炼铁。

那些高炉的技术水平大约也就和宋代差不多吧，理论上是能够炼铁的，但是技术掌握不过关，所以大多不了了之。

大明登陆后第一座高炉，高四丈五尺，高炉容积约十立方米——比这个时代任何一座高炉都大，但要是在二十一世纪，国内三百立方以下的高炉都必须强制关停，倭国甚至已经在使用八千立方米的高炉了，技术进步的速度真快。

但这并不表示朱云扬休息了大半个月。首先他根据土著人提供的线索，找到了高铝粘土，这玩意氧化铝含量高，研磨后加上石灰石煅烧，就是耐火水泥；直接压制成砖，在一千度的高温下可以烧制成耐火砖。

其实这个时代地小高炉。直接使用粘土筑造。或者用红砖砌都没很大问题。关键是朱云扬希望提高它地使用寿命。于是在高炉内衬中。使用了现代炼钢炉才用地高级耐火材料。

鼓风机也是个大问题。现代高炉都是专用地风机。马力强大。但在明代。还是使用地风箱。风箱有两种类型。一种像手风琴。上下是木板。四周围着折叠地皮革。用地时候一下一下地踩踏鼓风。另一种是个大木箱子。有活门。推拉鼓风。

第一种风箱使用久了皮革会老化。朱云扬害怕到时候换都来不及。送风不足高炉炸炉。滚热地铁水流出来附近地工人全得成焦炭。还是活门推拉地保险。用水车提供动力。利用偏心轮把旋转运动变成往复运动。整个高炉布置了四台风箱、四个风道。另外做了两台备用地风箱。以防意外。

进气道最后入炉前地一段并在一起。下方设有和进气道隔离地火池。内盛燃煤。空气在进炉前。就被加热到八百至一千度。

空气预热。这是现代钢铁生产中。提高炼铁效率地最关键一步。在朱云扬印象中。至少在工业革命以前全世界都没掌握这门技术。

庞大地炉身外。还用扎实地木头搭建了支撑点落在地面地独立式检修塔。另用滑槽、滑车和滑轮组组成了炉顶上料系统。

高炉炼出的铁水是含碳量高、杂质多的生铁，但是已经可以用来铸造大型铁件，比如铁锚之类的东西，于是在出铁口外接一条沟槽，平时封闭，如有需要就打开，烧红的铁水直接注入模具，浇铸大型铁件。

高炉旁边修建了一台大型炒铁炉——就是亨利.科特在一七八四年发明的反射式搅炼炉。这台炒铁炉的外形有点像功夫茶的茶杯，是焰、铁隔离的反射炉型。它用耐火砖整体建造，炉床底部中间凹陷，四周是拱形炉壁，下部为燃烧室，进风道在燃烧室底部。

它的结构可以看作三层楼，三楼和二楼互相隔离，一楼和二楼之间是多个可翻动的铁栅栏。使用时铁水从高炉流到三楼，二楼煤炭躺在铁栅栏上燃烧，加热楼上的铁水，煤炭烧过后翻翻铁栅栏，炭渣就掉进了一楼的除渣室，铁栅栏放平，又能从斜向下四十五度的进煤道向它上面添加煤炭。

同样是水力鼓风，与高炉不同，它的侧面还修了个高高的烟囱。

明代的炒铁炉是用人力搅拌，炉边总有一位身强力壮的大汉，拿着根熟铁做的炒铁棒，挥汗如雨的来回搅动。

热爱机械的朱云扬显然不会让工人们做这种严重损害健康的工作，他在炉顶上做了个支架，正中悬挂着一个大圆滚子，下面有三根熟铁棍子斜斜地伸向炉床，仍旧是水车提供动力，就有了机械化的炒铁设备。

以往生铁是冷却成锭后再加热，炼成熟铁；朱云扬现在使用的技术，是把高炉出来的生铁水直接炒成熟铁的方法，是宋应星在《天工开物》中有记载。

熟铁就可以直接制作锄头铁锨之类的农具了，当然，制作过程需要锻打、渗碳和淬火，熟铁柔软，可锻性强，加工性能优越。

朱云扬又修筑了一字儿排开的六台锻炉，这东西的基本结构，和所有农村铁匠修理锄头铁锨等农具的锻炉没有什么区别，就是要加大、加厚，加大是为了锻造大型铁件，加厚是为了保温，毕竟这是长时间使用的，节约燃料嘛。不用说，依然采用水力鼓风机，当然和高炉、炒铁炉的鼓风机比起来，这些就是孙子辈的小不点了。

每台锻炉边上都有一台水力锻锤，锻锤下是厚厚的铁砧，砧下垫着厚实的柞木墩子，再下面是水泥、石子浇铸的基座。多层复合受力结构，能够承受锻锤落下的巨大冲击力。

三个大的锻锤重两百五十斤，冲程三尺，每秒落锤几十次；三个小的重八十斤，冲程二尺，每秒落锤数百次。大锻锤用于粗加工，小锻锤则是精加工——实际上也精不到哪儿去，毕竟仍是锤子敲，说到底，水力锻锤的加工技术，和铁匠们一锤一锤敲打，实质上没有区别，仅仅是效率提高。

可惜，现在的技术条件不能冲压，更不能精密锻造，否则朱云扬就有金属机床可用了。

高炉、鼓风机、水力锻、炒铁炉，这些东西还在这个时代的认知内，但炼钢法的改进终于让他们彻底认不出来了。

朱云扬用高铝粘土烧制了很多大土锅，先把粘土粉碎加水过筛成细泥，再像塑瓷胎那样在飞速旋转的木盘上手工成型，最后放到专门的高温窑中烧制十个小时，土锅就新鲜出炉了。

只是胡汉民不明白，这些土锅子能拿来炼钢吗？那不和炒菜差不多了。

明末的钢，主要有炒钢、百炼钢、灌钢三种工艺。

炒钢实际上就是炒铁，朱云扬那炒铁炉就能生产，其实出的主要是熟铁，还有少量中低碳钢，质量很不稳定；

百炼钢用炒钢作为原料，加热后反复折叠锻打，或用数种成分不同的原料反复叠锻得到的，工艺复杂成本高，只适合制造宝刀宝剑；

灌钢法在北宋年间《梦溪笔谈》就有记载：“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。”

这三种工艺都不适合大规模工业化生产。

朱云扬要炼的，是坩埚钢。自从春秋时发明坩埚炼钢法以来，到汉朝最为兴盛，用它炼出的钢铁制成坚固的鱼鳞甲、锋利的环首刀，才有了战无不胜的大汉军，才有了将匈奴从蒙古高原打到欧洲的辉煌胜利，才有了“犯汉者，虽远必诛”的赫赫声威！

也许是五胡乱华的战争，也许是其它什么莫名其妙的原因，坩埚法在南北朝时期失传了，反而墙内开花墙外香，在印度得到发展，阿三们用此法炼制的乌兹钢，制作的大 马士革军刀锋利无比，曾经斩下无数十字军的头颅。

坩埚法在人类社会中使用了两千多年，直到十九世纪中后期才被马丁－西门子平炉炼钢法逐渐取代，但二十世纪兴起的转炉、电炉又可以看作坩埚法的变种，坩埚法在两千年后焕发了新生。

高炉、水车、炒铁炉、工人宿舍、冷却水塔，都一一建起来了，铁厂通向村子的路上，还起了一座大门。

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