小北冶村的夜晚不再沉寂。在刘体纯的亲自督导下,一片依山傍水的平地被迅速平整出来,成为了新式炼钢法的试验场。
尽管他前世是化学专业,并未亲手炼过钢,但基本原理如同刻在骨子里的印记,清晰无比。
他在临时绘制的图纸上,勾勒出了一座远比当地土炉庞大、结构也复杂得多的“小型”高炉。
炉体采用耐火砖砌筑,设有专门的进料口、鼓风口、出铁口和出渣口。最关键的是,他强调了使用焦炭而非木炭作为燃料和还原剂。
“焦炭?”旁边的老匠师们面面相觑,对这个词感到陌生。
他们世代用木炭,深知其火力不足、无法持续高温的弊端,却苦无他法。
可跟着刘体纯随行的几个匠师却毫不奇怪,在沧州、青州已经有了焦炭工坊,烧瓷器、玻璃都是用焦炭。
“便是将煤炭在隔绝空气的条件下高温干馏,去除其中的挥发分和杂质,得到的一种多孔、坚硬、耐烧的炭块。沧州、青州现在都有。”
刘体纯尽量用他们能理解的语言解释道,“此物燃烧温度远胜木炭,更能提供充足的一氧化碳,将铁从矿石中还原出来。”
“一氧化碳?”这玩意儿大家都糊涂,绝对不是“通俗易懂”?
刘体纯进一步阐述原理,耐心的说:“铁矿多为四氧化三铁,与焦炭燃烧产生的一氧化碳和鼓入的热风中的氧气反应,最终生成纯铁。铁水中的含碳量,决定了它是脆硬的生铁,还是坚韧的熟铁,或是介于二者之间的钢。同时,我们必须加入石灰石作为熔剂,与矿石中的硅、硫、磷等杂质结合成炉渣浮于铁水之上,从而去除它们,提升铁质。”
这番闻所未闻的理论,如同天书,让匠师们听得目瞪口呆,虽不能完全理解其中深奥,但“更高温度”、“去除杂质”、“得到好铁”这几个核心要点,却让他们意识到,这绝非无的放矢。
说干就干。在刘体纯的总体设计下,匠师们甩开膀子,第一座试验性高炉开始建造。
与此同时,一镐一镐刨矿石,这开采效率太低下了!一天也刨不了多少。
这个问题也必须解决。
刘体纯调来了少量的“雷霆火药”准备实施爆破作业。
工匠们都是第一次干这个,心里都是七上八下的。
“刘大人这是要干嘛?”所有的人都一头雾水。
在选定好的富矿脉处,工匠们按照指示钻凿孔洞,填入定量火药。
“轰隆——!”
一声沉闷而威力巨大的巨响在山间回荡,远处山坡上碎石横飞,烟尘弥漫。
躲在远处的一群工匠被巨大的爆炸声吓得心惊肉跳。
待尘埃落定,原本需要数十人耗费数日才能凿下的矿石,竟被炸开了一个巨大的豁口,崩裂的矿石散落遍地。
“去吧!装矿石!”刘体纯大喊一声。
围观的开矿民夫和匠人们开始被这天神震怒般的威力吓得面如土色,现在听到了刘体纯的喊声,一下子明白了。
随即爆发出震天的欢呼!
这效率,何止提升了十倍百倍!
矿石开采出来后,运输又成问题。每个人背个背篓,在崎岖不平的小路上艰难移动。不仅效率低下,而且极其耗费体力。
刘体纯再次展现了他“天神”般的巧思。
他设计了一种简易的“木轨”:将硬木制成枕木和轨条,铺设在山坡到冶炼厂之间的固定路线上。又设计了一种带有铁轮、底部可活动的“矿车”,由人力或骡马牵引,一次便可运载数百斤矿石,在木轨上平稳滑行,省力至极。
“神了!真是神了!”老矿工抚摸着光滑的木轨,看着装满矿石的矿车被骡子轻松拉动,激动得老泪纵横。
“俺背了一辈子矿,脊梁都快压断了,从没想过还能这样运!”
这几项接连不断的创举,如同巨石投入平静的湖面,在小北冶村乃至整个泰安州引起了巨大的轰动。
无论是那闻所未闻的炼钢理论,还是开山裂石的“神雷”,亦或是这巧夺天工的“木轨矿车”,都远远超出了这个时代人们的认知。
刘体纯在众人心目中的形象,愈发变得高深莫测,如同传说中能点石成金、驱使鬼神的神人。
敬佩与崇拜之情,在每一个参与者心中油然而生,化作了无比高涨的工作热情。
经过紧张的筹备,第一座新式高炉终于建成并完成了烘炉。
开炉之日,刘体纯亲临现场。焦炭、破碎筛选后的铁矿石、石灰石按特定比例从顶部进料口分层加入。巨大的水排(水力鼓风机)开始工作,将强劲的风力送入炉膛。
炉火熊熊燃烧,温度急剧攀升,连站在数丈之外都能感受到那股灼人的热浪。
所有人都屏息凝神,紧张地盯着出铁口。几个时辰后,负责观察火色的匠师激动地大喊:“到时候了!”
堵住出铁口的泥塞被捅开,一股炽热、耀眼、如同太阳核心般灼亮的橘红色铁水,顺着提前挖好的沟槽奔涌而出,流入准备好的砂模中。
这股铁水流淌得如此顺畅,色泽如此明亮,与以往土炉中那粘稠、暗红的铁水截然不同!
待铁水稍稍冷却,工匠们将其敲出。得到的铁锭表面光滑,断口呈银灰色,质地均匀,敲击之声清脆远扬。
“成了!将军,成了!”
老匠师捧着那块尚有余温的铁锭,双手颤抖,泪流满面。
“这铁……这铁质,小人打了一辈子铁,从未见过如此好的生铁!杂质极少,韧性也强了许多!”
刘体纯接过铁锭,掂了掂分量,仔细查看,心中也涌起一股难以言喻的激动。
这不仅仅是第一炉成功的铁水,更是他将脑海中的知识转化为现实生产力的关键一步,是迈向钢铁时代的第一步!
有了优质的钢铁,更精良的火炮、更耐用的枪管、更强大的战争机器乃至更高效的生产工具,都将成为可能。
他环视周围一张张因兴奋和烟尘而显得黝黑发亮的脸庞,沉声道:
“这仅仅是开始!接下来,我们要摸索不同碳含量的钢的冶炼,要试验脱硫脱磷的最佳配比,要建造更大、更多的高炉!我们要让这莱芜之地,流淌出不逊于江南精钢的钢铁洪流,铸就我等安身立命、驱除鞑虏的钢铁脊梁!”
“愿为将军效死!!”山呼海啸般的呐喊声,在小北冶村的山谷中久久回荡。钢铁的雄心,在这片古老的土地上,被点燃了。
虽然他们听不懂什么叫硫,什么叫磷,可丝毫不影响他们心里的狂热。