第24章 炼钢炼铁
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铁匠铺有六个人，加杨浩七个，杨浩再雇了十个村民帮忙。
杨浩先让他们处理煤炭，把煤炭中的焦煤挑出来，无烟煤挑出来，煤粉用筛子筛出大点的颗粒，把煤炭分为四种，各自放入洗煤池洗一遍，再放入下一个洗煤池再洗一遍。
无烟煤之后磨成粉给钢加碳含量，煤粉炼铁，颗粒用来炼焦燃料，煤块用来炼焦或当炼焦燃料。
之后处理铁矿石，把块状砸碎，粉状筛出颗粒，碎块放在石碾上驴拉着随便磨一下，再一起放入水池中洗两遍，洗去泥沙，铁矿石少了四分之一。
湿铁矿石放到石碾上磨成粉末，再用大号磁铁大概吸出一半铁矿石粉末中的铁粉，这就是人工富铁矿石了，含铁量七成以上。
其它的铁矿石粉末中还有铁含量，用簸箕摇一摇分离出不同重量的石头等杂质并挑拣出来，其它的筛选分离杂质法以现在的条件做不到。
铁矿石又少了大概四分之一，剩一半了，如果原来的铁矿石含铁量有百分之三十五，现在的铁矿石粉末含铁量可能有百分之五十以上。
之后处理石灰石，不用洗，敲成碎块磨成粉末就好。
再处理石墨，石墨已经被提纯过了，只磨成细小的粉末就行。
最后处理钨锌等矿石，和萤石铁矾土等添加剂，该洗的洗，全磨成粉末。
所有原材料处理完都三天过去了，杨浩让他们把煤块放入焦炭炉，放了大概1300斤放满了，封好口子，在抽风口用手摇抽风机尽量抽走焦炭炉里的空气，抽风口封住，下面点火加炭猛烧。
几个小时后杨浩估摸着焦炭烧好了，打开口子挑出一点看了看，感觉有点烧过头了……
口子开着透风冷却，杨浩把第一次炼焦心得和改进后的方法写下来，等焦炭不是那么烫了，让人把焦炭铲出来晾着，晾凉了磨成粉末。
接着炼铁，杨浩看着一堆堆不同原材料的粉末抓瞎了，第一次先炼一千斤普通铁矿粉末，但是需要多少焦炭粉末才能把铁矿粉末烧融化？
又需要多少石灰石粉末才能让铁水中的杂质充分反应后造渣？
烧多久能烧融化？
反应多久能把渣造出来？
先投哪种料？
稍微想了想杨浩就想明白了，推理一下感觉应该先把铁矿石粉末烧融化，再造渣。也就是先投入铁矿石粉末和焦炭粉末，后投入石灰石粉末造渣。
可以用热量公式和生铁熔点相计算，不仅能计算出需要多少焦炭粉末，也能大概计算出融化成铁水需要的时间，幸好公式和熔点都记得。
再以铁矿石粉末中的杂质含量来计算需要的石灰石粉末量，可一斤石灰石可以和多少杂质反应造渣？不知道欸……
随便吧，只能先试试了。
在铁匠们和铁匠徒弟们、锁匠师徒俩、雇的十个帮工眼中，杨浩拿着纸笔一通操作猛如虎――在经过详细又复杂的计算后……
“拿大秤来！”杨浩大吼道。
铁匠徒弟屁颠颠取来粗壮的大秤。
“秤一千斤铁矿石粉末！”
16人一通忙活，秤出一千斤铁矿石粉末。
“秤350斤焦炭粉末！”
16人继续。
“秤500斤石灰石粉末！”
16人再继续。
“给高炉里加柴加火！”
好吧，这个没准备，不过柴火有的是，现烧。
“东家，秤多少柴火？”一个铁匠问。
杨浩瞪了他一眼，这个还需要问吗？只要能引燃焦炭就好了啊！
“不用秤，大概引燃三五十斤就行了。等等，不能用柴火，柴火里有碳，别打乱了配比，用油吧，菜油火油都行。”
“东家，作坊里没几斤菜油……”
“我敲！二牛叔，麻烦你回村买十五斤猛火油或火油来，没有的话再买菜油。赵地主家应该有，不够你再去别家问问，记住账，回头俺送钱过去。”
“好嘞。”
等了一会儿，赵二牛提来十来斤火油五斤左右菜油，没有猛火油。
“油倒进去，点燃两根柴火扔进去。”
铁匠爬上去照做，柴火一扔进炉膛里，里面立马烧了起来，火苗都冒出来了。
“赶牛，输送带转起来，先铲十斤焦炭粉末进去，鼓风机鼓风。”
在杨浩的指挥下，这个时代第一次科学炼铁开始了，必将刷新世界炼铁历史！
十斤焦炭粉末彻底烧起来后，杨浩让他们再铲十斤焦炭粉末烧着，输送带忠实的把材料送上炼铁炉。
再烧了一小会儿，炉膛里火烧稳定了，杨浩让他们每铲三铁锹多一点铁矿石，就铲一铁锹焦炭粉末，直到1300多斤铁矿石粉末和焦炭粉末添加完。
350斤焦炭四五十分钟就能烧完，烧了半小时后杨浩每五分钟就提起一点铁水出口闸门看一下。
五十分钟到了，出铁口只有一点铁水流出来，流出来的还比较粘稠，一看就知道铁矿石粉末没有完全融化，炉口的火焰也明显的小了。
“这是怎么回事呢？先不管了，没焦炭了，你们快点把输送带转起来，还差一点焦炭，不用称了，先大概倒进去50斤。”
铁匠们照做，炉口热气出来太多，焦炭粉末被吹掉很多，幸好也有气流从炉口涌进去，这才能成功加入大部分。
杨浩又让他们加了20斤，炉口火焰又大起来了。
再烧了半小时，杨浩每五分钟提起出一点铁水出口闸门看一下，50分钟的时候流出的铁水软了不少，不过流出的压力不大，铁水还是没完全融化。
“再加150斤焦炭粉末。”
150斤焦炭粉末成功加进去110斤左右，这时候杨浩才明白过来，这是第一次炼铁，高炉是冷的，热量传递的慢，很大一部分热量浪费了，所以焦炭粉末不够融化铁矿石粉末。
又40分钟后，杨浩等人明显能听到“咕噜咕噜”的声音，这是生铁水沸腾了！
轻轻提起一点铁水出口闸门，铁水飙射出来，赶紧关上，铁矿石粉末彻底融化不说，还达到沸点了！
“把500斤石灰石粉末投进去，再准备150斤石灰石粉末。”
石灰石粉末也被蒸腾的热气吹走不少，650斤石灰石粉末只有效加进去480斤左右。
这次炼铁原材料加的少了点，所以炉渣出口用不上。
待石灰石差不多反应完成，杨浩再等了一会儿，让他们把钳锅接到铁水出口，开闸放铁水。
1000斤铁矿石含铁量大概在一半左右，杨浩看着铁水体积默默心算铁水重量，有400斤时让他们换小钳锅接着，只接50斤就换钳锅，再10斤一换。
铁水接出大概470斤的时候，赤红的铁水中能明显看到不一样的颜色，还有软的结块，这是炉渣出来了。
“炉渣出来了，换耐火泥做的锅，这一锅铁水和那一锅铁水放在一边，里面可能有炉渣，把那50斤铁水倒进大钳锅里，大钳锅吊到平炉上去。”
雇工们照做，没一会儿炉渣流完了，里面可能还有一两斤流不出来，事后冷却了得清理掉。
最后20斤生铁水中有一点炉渣，质量较差，倒进模具里当生铁用。450斤生铁水放在平炉上猛火烧。
然后杨浩又抓瞎了，钢怎么炼？
想了好一会儿，才觉得和炼铁差不多，先融化，再去除杂质，最后增加减少碳含量等等。
于是让人把花大价钱买的20斤苏钢和30斤废钢放进去，再投了一些铁矿石粉末。
猛火在外面烧铁水融化要慢很多，浪费了很多热量，烧了两个多小时才彻底融化。
估计了一下量，杨浩让人把石灰石粉末、萤石粉末、铁矾土粉末倒进去造渣，近一小时铁水表面的颜色开始变化，应该就是在造渣了，再烧了一会儿这种颜色不再变多，造渣完成。
让人轻轻的拿长杆勺子把表面浮渣捞起来倒掉，捞完后舀两斤钢水出来，滋水冷却，让两个铁匠师傅鉴定含碳量。
“咋样，碳多了还是少了？”
“东家，肯定是少了，钢有点软。”一个铁匠师傅敲了几下钢锭道。
“少了多少？”
“这个……俺不知道啊！”
“俺也不知道啊……”
好吧，他们到现在还是老式铁匠，不懂科学，指望不上，还是得靠自己推测。
低碳钢的含碳量低于百分之零点二五，钢材质软易加工，用于普通用钢。
高碳钢含碳量百分之零点六到百分之一点七之间，钢材质硬耐磨，一般经过热处理、淬火、回火、退火后用于生产工具钢。
古代低碳钢不是非常缺，高碳钢几乎没有，所以切削加工能力差到几乎没有，还是把大部分钢水整成高碳钢吧。
“加1斤无烟煤看看再说。”
1斤无烟煤中能有效利用多少碳含量不知道，先试试再说，不够再加，反正第一次炼铁炼钢属于实验性质。
让人拿着几根钢棒轮换搅拌二十分钟后，再舀出两斤钢水冷却，估摸着检验含碳量。
“东家，这回硬了，钢炼成了！”铁匠高兴地道。
“比之苏钢如何？”
“比苏钢差上一些！”
“差上多少？”
“这个……两成左右吧。”
“好了知道了。”
铁匠铺有六个人，加杨浩七个，杨浩再雇了十个村民帮忙。
杨浩先让他们处理煤炭，把煤炭中的焦煤挑出来，无烟煤挑出来，煤粉用筛子筛出大点的颗粒，把煤炭分为四种，各自放入洗煤池洗一遍，再放入下一个洗煤池再洗一遍。
无烟煤之后磨成粉给钢加碳含量，煤粉炼铁，颗粒用来炼焦燃料，煤块用来炼焦或当炼焦燃料。
之后处理铁矿石，把块状砸碎，粉状筛出颗粒，碎块放在石碾上驴拉着随便磨一下，再一起放入水池中洗两遍，洗去泥沙，铁矿石少了四分之一。
湿铁矿石放到石碾上磨成粉末，再用大号磁铁大概吸出一半铁矿石粉末中的铁粉，这就是人工富铁矿石了，含铁量七成以上。
其它的铁矿石粉末中还有铁含量，用簸箕摇一摇分离出不同重量的石头等杂质并挑拣出来，其它的筛选分离杂质法以现在的条件做不到。
铁矿石又少了大概四分之一，剩一半了，如果原来的铁矿石含铁量有百分之三十五，现在的铁矿石粉末含铁量可能有百分之五十以上。
之后处理石灰石，不用洗，敲成碎块磨成粉末就好。
再处理石墨，石墨已经被提纯过了，只磨成细小的粉末就行。
最后处理钨锌等矿石，和萤石铁矾土等添加剂，该洗的洗，全磨成粉末。
所有原材料处理完都三天过去了，杨浩让他们把煤块放入焦炭炉，放了大概1300斤放满了，封好口子，在抽风口用手摇抽风机尽量抽走焦炭炉里的空气，抽风口封住，下面点火加炭猛烧。
几个小时后杨浩估摸着焦炭烧好了，打开口子挑出一点看了看，感觉有点烧过头了……
口子开着透风冷却，杨浩把第一次炼焦心得和改进后的方法写下来，等焦炭不是那么烫了，让人把焦炭铲出来晾着，晾凉了磨成粉末。
接着炼铁，杨浩看着一堆堆不同原材料的粉末抓瞎了，第一次先炼一千斤普通铁矿粉末，但是需要多少焦炭粉末才能把铁矿粉末烧融化？
又需要多少石灰石粉末才能让铁水中的杂质充分反应后造渣？
烧多久能烧融化？
反应多久能把渣造出来？
先投哪种料？
稍微想了想杨浩就想明白了，推理一下感觉应该先把铁矿石粉末烧融化，再造渣。也就是先投入铁矿石粉末和焦炭粉末，后投入石灰石粉末造渣。
可以用热量公式和生铁熔点相计算，不仅能计算出需要多少焦炭粉末，也能大概计算出融化成铁水需要的时间，幸好公式和熔点都记得。
再以铁矿石粉末中的杂质含量来计算需要的石灰石粉末量，可一斤石灰石可以和多少杂质反应造渣？不知道欸……
随便吧，只能先试试了。
在铁匠们和铁匠徒弟们、锁匠师徒俩、雇的十个帮工眼中，杨浩拿着纸笔一通操作猛如虎――在经过详细又复杂的计算后……
“拿大秤来！”杨浩大吼道。
铁匠徒弟屁颠颠取来粗壮的大秤。
“秤一千斤铁矿石粉末！”
16人一通忙活，秤出一千斤铁矿石粉末。
“秤350斤焦炭粉末！”
16人继续。
“秤500斤石灰石粉末！”
16人再继续。
“给高炉里加柴加火！”
好吧，这个没准备，不过柴火有的是，现烧。
“东家，秤多少柴火？”一个铁匠问。
杨浩瞪了他一眼，这个还需要问吗？只要能引燃焦炭就好了啊！
“不用秤，大概引燃三五十斤就行了。等等，不能用柴火，柴火里有碳，别打乱了配比，用油吧，菜油火油都行。”
“东家，作坊里没几斤菜油……”
“我敲！二牛叔，麻烦你回村买十五斤猛火油或火油来，没有的话再买菜油。赵地主家应该有，不够你再去别家问问，记住账，回头俺送钱过去。”
“好嘞。”
等了一会儿，赵二牛提来十来斤火油五斤左右菜油，没有猛火油。
“油倒进去，点燃两根柴火扔进去。”
铁匠爬上去照做，柴火一扔进炉膛里，里面立马烧了起来，火苗都冒出来了。
“赶牛，输送带转起来，先铲十斤焦炭粉末进去，鼓风机鼓风。”
在杨浩的指挥下，这个时代第一次科学炼铁开始了，必将刷新世界炼铁历史！
十斤焦炭粉末彻底烧起来后，杨浩让他们再铲十斤焦炭粉末烧着，输送带忠实的把材料送上炼铁炉。
再烧了一小会儿，炉膛里火烧稳定了，杨浩让他们每铲三铁锹多一点铁矿石，就铲一铁锹焦炭粉末，直到1300多斤铁矿石粉末和焦炭粉末添加完。
350斤焦炭四五十分钟就能烧完，烧了半小时后杨浩每五分钟就提起一点铁水出口闸门看一下。
五十分钟到了，出铁口只有一点铁水流出来，流出来的还比较粘稠，一看就知道铁矿石粉末没有完全融化，炉口的火焰也明显的小了。
“这是怎么回事呢？先不管了，没焦炭了，你们快点把输送带转起来，还差一点焦炭，不用称了，先大概倒进去50斤。”
铁匠们照做，炉口热气出来太多，焦炭粉末被吹掉很多，幸好也有气流从炉口涌进去，这才能成功加入大部分。
杨浩又让他们加了20斤，炉口火焰又大起来了。
再烧了半小时，杨浩每五分钟提起出一点铁水出口闸门看一下，50分钟的时候流出的铁水软了不少，不过流出的压力不大，铁水还是没完全融化。
“再加150斤焦炭粉末。”
150斤焦炭粉末成功加进去110斤左右，这时候杨浩才明白过来，这是第一次炼铁，高炉是冷的，热量传递的慢，很大一部分热量浪费了，所以焦炭粉末不够融化铁矿石粉末。
又40分钟后，杨浩等人明显能听到“咕噜咕噜”的声音，这是生铁水沸腾了！
轻轻提起一点铁水出口闸门，铁水飙射出来，赶紧关上，铁矿石粉末彻底融化不说，还达到沸点了！
“把500斤石灰石粉末投进去，再准备150斤石灰石粉末。”
石灰石粉末也被蒸腾的热气吹走不少，650斤石灰石粉末只有效加进去480斤左右。
这次炼铁原材料加的少了点，所以炉渣出口用不上。
待石灰石差不多反应完成，杨浩再等了一会儿，让他们把钳锅接到铁水出口，开闸放铁水。
1000斤铁矿石含铁量大概在一半左右，杨浩看着铁水体积默默心算铁水重量，有400斤时让他们换小钳锅接着，只接50斤就换钳锅，再10斤一换。
铁水接出大概470斤的时候，赤红的铁水中能明显看到不一样的颜色，还有软的结块，这是炉渣出来了。
“炉渣出来了，换耐火泥做的锅，这一锅铁水和那一锅铁水放在一边，里面可能有炉渣，把那50斤铁水倒进大钳锅里，大钳锅吊到平炉上去。”
雇工们照做，没一会儿炉渣流完了，里面可能还有一两斤流不出来，事后冷却了得清理掉。
最后20斤生铁水中有一点炉渣，质量较差，倒进模具里当生铁用。450斤生铁水放在平炉上猛火烧。
然后杨浩又抓瞎了，钢怎么炼？
想了好一会儿，才觉得和炼铁差不多，先融化，再去除杂质，最后增加减少碳含量等等。
于是让人把花大价钱买的20斤苏钢和30斤废钢放进去，再投了一些铁矿石粉末。
猛火在外面烧铁水融化要慢很多，浪费了很多热量，烧了两个多小时才彻底融化。
估计了一下量，杨浩让人把石灰石粉末、萤石粉末、铁矾土粉末倒进去造渣，近一小时铁水表面的颜色开始变化，应该就是在造渣了，再烧了一会儿这种颜色不再变多，造渣完成。
让人轻轻的拿长杆勺子把表面浮渣捞起来倒掉，捞完后舀两斤钢水出来，滋水冷却，让两个铁匠师傅鉴定含碳量。
“咋样，碳多了还是少了？”
“东家，肯定是少了，钢有点软。”一个铁匠师傅敲了几下钢锭道。
“少了多少？”
“这个……俺不知道啊！”
“俺也不知道啊……”
好吧，他们到现在还是老式铁匠，不懂科学，指望不上，还是得靠自己推测。
低碳钢的含碳量低于百分之零点二五，钢材质软易加工，用于普通用钢。
高碳钢含碳量百分之零点六到百分之一点七之间，钢材质硬耐磨，一般经过热处理、淬火、回火、退火后用于生产工具钢。
古代低碳钢不是非常缺，高碳钢几乎没有，所以切削加工能力差到几乎没有，还是把大部分钢水整成高碳钢吧。
“加1斤无烟煤看看再说。”
1斤无烟煤中能有效利用多少碳含量不知道，先试试再说，不够再加，反正第一次炼铁炼钢属于实验性质。
让人拿着几根钢棒轮换搅拌二十分钟后，再舀出两斤钢水冷却，估摸着检验含碳量。
“东家，这回硬了，钢炼成了！”铁匠高兴地道。
“比之苏钢如何？”
“比苏钢差上一些！”
“差上多少？”
“这个……两成左右吧。”
“好了知道了。”