随着简易炼炉建成,金矿开采冶炼进度的加快,潘兴汉终于摆脱银钱只出不进的窘境,缓过一口气,有jing力琢磨下一步的发展。其实他最关心的还是铁矿那边,冶炼钢铁,打造武器增强实力才是他的目的。
为了加快铁矿建设,新年过后,潘兴汉带着袁红嫣搬到铁矿驻地。在此之前,铁矿主要工作是建造场房工棚,开掘铁矿石,并没建造简易炼炉。潘兴汉来到铁矿驻地,把外出巡逻任务交给李chun代管,自己全力投入炼钢高炉的设计督造。
潘兴汉对现代冶炼技术门清路熟,可对大明总体的冶铁技术并不十分熟悉,总不能设计一套完全不符合实际的东西用来当摆设。于是从矿工中抽出一些技术高超的工匠,组成铁矿冶炼炉攻关小组,让他们当老师,讲解大明冶炼技术,自己根据所掌握的科学合理的先进知识加以改进充实。
明朝已使用高炉冶炼钢铁,但是所生产的生铁多数不符合铸造武器的要求。原因就是高炉无论从炉内温度和技术流程上都达不到一次xing生产高品质生铁的要求,两个关键技术无法解决。一个是冶炼温度,一个是杂质的剔除,这两个问题解决,就可生产出优质生铁。
影响钢铁品质的杂质主要有硫、磷、硅、锰等物质。在没有现代冶炼设备的情况下祛除这些杂质,只有在冶炼过程中根据矿石的成分,适量加入一些非金属的分离添加剂,如萤石、石灰石、烧结矿和具有有效成分的铁矿渣等。这方面,潘兴汉在这帮工匠面前具有绝对权威,不但知道燕山北地铁矿品位以及影响钢铁品质的主要成分,还能配比出有效的分离杂质添加剂。
大明朝的冶炼高炉温度达不到要求的原因主要有两个,一个是燃料问题,一个是燃料在炼炉内燃烧是否充分的问题。大明朝冶炼钢铁已普遍使用焦炭做燃料。但这种焦炭只是经过简单的一次燃烧处理,具有热值底杂质多的缺点。使用这种焦炭,炼炉温度达不到冶炼更高品质钢铁的要求。
为解决这两个问题,潘兴汉决定自己购买原煤,用更科学的方法炼化高品质焦炭。改进炼炉构造,改进并增加鼓风设备,同时改进冶炼工艺。在使用添加剂的同时,在冶炼中糅合进工匠剔除杂质的炒钢技术,简单的说,就是在熔炼过程中使用充分搅拌技术分离杂质。
通过以上工序,炼炉生产出来的仍是品质较高的生铁,需要二次冶炼才能获得所需要的钢材。明朝生产钢材主要采用灌钢法。具体生产过程为“以生铁与熟铁并铸,待其极熟,生铁yu流,则以生铁于熟铁上,擦而入之。”“灌钢以熟片加生铁,用破草鞋盖之,泥涂其下,火力熔渗,取锻再三。”
这种冶炼办法存在很大缺陷,一是没经过多次锻打,杂质没有除尽,质地比较疏松,二是渗碳不完全,三是工艺不容易掌握,四是碳含量不一致,不容易加工使用。
因此,潘兴汉决定采用更先进的苏钢法生产钢材。具体生产过程是:先把熟铁料放到炉里鼓风加热,后把生铁的一端斜放到炉口里加热。当炉温达到一千三百摄氏度左右时,炉里生铁不断熔滴,熟铁料已经软化,便用钳子钳住生铁块,努力使铁水均匀地浇淋到熟铁上。浇淋完毕后,停止鼓风,夹出钢团,上砧锤锻,去除杂质。重复这一过程三到五次最为合适。
将冶炼设备设计制造出来,将工艺流程规划好,并不等于能够冶炼出好的钢铁。懂得原理并能熟练cāo作的杰出工匠,才是完成目标的关键。潘兴汉指挥设计制造冶炼设备的同时,用自己总结出的符合生产实际的工艺技术,培训这些工匠,以使他们掌握先进的生产工艺,尽早冶炼出优质钢铁。
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今天不是任何节ri,却是铁矿区枪骑兵驻地最热闹的ri子。天刚亮,从事冶炼活计的工匠就聚集到工棚,做好了冶炼的各项准备工作。潘兴汉在李蒙和冶铁总管张大朋的陪同下来到高炉旁。
“所有生料都投放好了吗?”虽然明知一切都已就绪,潘兴汉还像现代领导人剪彩奠基那般,习惯xing的问了一句。
站在投料口的一个工头有些紧张的回道:“是。。。是的,大人,一切都弄妥当。”
一脸严肃像的潘兴汉向总管张大朋点了点头。张大朋象跳大神的萨满一般,拉着长腔,用尽全身力气,高声喊道:“时辰已到,祭祀火神。”然后将三注粗大的草香恭恭敬敬递给潘兴汉。
潘兴汉走到高炉近前,为贴在点火口上的火神敬香叩拜,然后接过一个燃烧的巨大火炬,投入高炉点火口。没办法,虽然他不信这些,可工匠们迷信,认为火神可保佑高炉顺顺利利的冶炼出好生铁,也只有入乡随俗,听凭总管的摆布。
随着炉膛里的火炬点燃引火木炭,在总管的指挥下,一队穿着火红sè衣服的工匠踩着奇怪的步伐扭动身躯,吟唱出潘兴汉似懂非懂的祭歌。直到高炉最下边的木炭点燃上层焦炭,这种仪式才告结束。
被总管指使的晕头转向的木偶般的潘兴汉这时才恢复zi you之身,擦了擦额头上的汗水,“需要几天才能炼出第一滴铁水?”
刚才还对潘兴汉颐指气使的总管,随着仪式结束又回复下属身份,恭敬的回答:“回大人,一般炼炉需要五至七天,若是您的法子可行,应该更快一些,不过三天总是有的。”他因第一次使用这种高炉,语气也不是十分肯定。
“好的,我就在工棚傍边的地窝子等着,有事情随时禀报。一定要瞧好了炉膛火候,千万不能让生料堵塞下层通路。”潘兴汉反复叮嘱。高炉分好几层,从高到低有投料层、燃烧层、熔炼层、分离层、析出层。任何一层出现堵塞,都会引起熔炉爆炸;若是过早向下一层放料,又会产生大量废品。
潘兴汉和李蒙刚从工棚出来,迎面遇上负责枪骑兵物资供应的王顺。三人进到临时歇息的地窝子,王顺歉疚的说道:“兴汉,这次我空手回来的,没有买到咱急需的火药弹丸。”
“钱不够吗?”李蒙有些着急。枪骑兵手里的火药铅子已经不多了。
“不是钱的缘由,蓟镇总兵府根本就不让咱买。”王顺端起一杯茶水一饮而尽。
“我估计你这次去就不会有啥结果。他王保肯让咱买,才不正常。”潘兴汉对这一坏消息早有预料,“大哥抽空到京师的大药店和匠铺转转,想办法通过他们找几个做铅饼、火硝(硝酸钾)和硫磺的商人,将这些玩意买回来,咱自己炒火药、做铅弹。”
火药和铅弹由官府严格控制,可所需的原料却很普通,火硝和硫磺是治疗特殊病症的毒药,铅是工匠用来制作器皿的材料,买到这些东西并不困难。潘兴汉早就想成立一个杂造局生产火药和弹丸,一直没有顾得上办。现在蓟镇总兵府卡脖子,不办也不成了。
为了加快铁矿建设,新年过后,潘兴汉带着袁红嫣搬到铁矿驻地。在此之前,铁矿主要工作是建造场房工棚,开掘铁矿石,并没建造简易炼炉。潘兴汉来到铁矿驻地,把外出巡逻任务交给李chun代管,自己全力投入炼钢高炉的设计督造。
潘兴汉对现代冶炼技术门清路熟,可对大明总体的冶铁技术并不十分熟悉,总不能设计一套完全不符合实际的东西用来当摆设。于是从矿工中抽出一些技术高超的工匠,组成铁矿冶炼炉攻关小组,让他们当老师,讲解大明冶炼技术,自己根据所掌握的科学合理的先进知识加以改进充实。
明朝已使用高炉冶炼钢铁,但是所生产的生铁多数不符合铸造武器的要求。原因就是高炉无论从炉内温度和技术流程上都达不到一次xing生产高品质生铁的要求,两个关键技术无法解决。一个是冶炼温度,一个是杂质的剔除,这两个问题解决,就可生产出优质生铁。
影响钢铁品质的杂质主要有硫、磷、硅、锰等物质。在没有现代冶炼设备的情况下祛除这些杂质,只有在冶炼过程中根据矿石的成分,适量加入一些非金属的分离添加剂,如萤石、石灰石、烧结矿和具有有效成分的铁矿渣等。这方面,潘兴汉在这帮工匠面前具有绝对权威,不但知道燕山北地铁矿品位以及影响钢铁品质的主要成分,还能配比出有效的分离杂质添加剂。
大明朝的冶炼高炉温度达不到要求的原因主要有两个,一个是燃料问题,一个是燃料在炼炉内燃烧是否充分的问题。大明朝冶炼钢铁已普遍使用焦炭做燃料。但这种焦炭只是经过简单的一次燃烧处理,具有热值底杂质多的缺点。使用这种焦炭,炼炉温度达不到冶炼更高品质钢铁的要求。
为解决这两个问题,潘兴汉决定自己购买原煤,用更科学的方法炼化高品质焦炭。改进炼炉构造,改进并增加鼓风设备,同时改进冶炼工艺。在使用添加剂的同时,在冶炼中糅合进工匠剔除杂质的炒钢技术,简单的说,就是在熔炼过程中使用充分搅拌技术分离杂质。
通过以上工序,炼炉生产出来的仍是品质较高的生铁,需要二次冶炼才能获得所需要的钢材。明朝生产钢材主要采用灌钢法。具体生产过程为“以生铁与熟铁并铸,待其极熟,生铁yu流,则以生铁于熟铁上,擦而入之。”“灌钢以熟片加生铁,用破草鞋盖之,泥涂其下,火力熔渗,取锻再三。”
这种冶炼办法存在很大缺陷,一是没经过多次锻打,杂质没有除尽,质地比较疏松,二是渗碳不完全,三是工艺不容易掌握,四是碳含量不一致,不容易加工使用。
因此,潘兴汉决定采用更先进的苏钢法生产钢材。具体生产过程是:先把熟铁料放到炉里鼓风加热,后把生铁的一端斜放到炉口里加热。当炉温达到一千三百摄氏度左右时,炉里生铁不断熔滴,熟铁料已经软化,便用钳子钳住生铁块,努力使铁水均匀地浇淋到熟铁上。浇淋完毕后,停止鼓风,夹出钢团,上砧锤锻,去除杂质。重复这一过程三到五次最为合适。
将冶炼设备设计制造出来,将工艺流程规划好,并不等于能够冶炼出好的钢铁。懂得原理并能熟练cāo作的杰出工匠,才是完成目标的关键。潘兴汉指挥设计制造冶炼设备的同时,用自己总结出的符合生产实际的工艺技术,培训这些工匠,以使他们掌握先进的生产工艺,尽早冶炼出优质钢铁。
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今天不是任何节ri,却是铁矿区枪骑兵驻地最热闹的ri子。天刚亮,从事冶炼活计的工匠就聚集到工棚,做好了冶炼的各项准备工作。潘兴汉在李蒙和冶铁总管张大朋的陪同下来到高炉旁。
“所有生料都投放好了吗?”虽然明知一切都已就绪,潘兴汉还像现代领导人剪彩奠基那般,习惯xing的问了一句。
站在投料口的一个工头有些紧张的回道:“是。。。是的,大人,一切都弄妥当。”
一脸严肃像的潘兴汉向总管张大朋点了点头。张大朋象跳大神的萨满一般,拉着长腔,用尽全身力气,高声喊道:“时辰已到,祭祀火神。”然后将三注粗大的草香恭恭敬敬递给潘兴汉。
潘兴汉走到高炉近前,为贴在点火口上的火神敬香叩拜,然后接过一个燃烧的巨大火炬,投入高炉点火口。没办法,虽然他不信这些,可工匠们迷信,认为火神可保佑高炉顺顺利利的冶炼出好生铁,也只有入乡随俗,听凭总管的摆布。
随着炉膛里的火炬点燃引火木炭,在总管的指挥下,一队穿着火红sè衣服的工匠踩着奇怪的步伐扭动身躯,吟唱出潘兴汉似懂非懂的祭歌。直到高炉最下边的木炭点燃上层焦炭,这种仪式才告结束。
被总管指使的晕头转向的木偶般的潘兴汉这时才恢复zi you之身,擦了擦额头上的汗水,“需要几天才能炼出第一滴铁水?”
刚才还对潘兴汉颐指气使的总管,随着仪式结束又回复下属身份,恭敬的回答:“回大人,一般炼炉需要五至七天,若是您的法子可行,应该更快一些,不过三天总是有的。”他因第一次使用这种高炉,语气也不是十分肯定。
“好的,我就在工棚傍边的地窝子等着,有事情随时禀报。一定要瞧好了炉膛火候,千万不能让生料堵塞下层通路。”潘兴汉反复叮嘱。高炉分好几层,从高到低有投料层、燃烧层、熔炼层、分离层、析出层。任何一层出现堵塞,都会引起熔炉爆炸;若是过早向下一层放料,又会产生大量废品。
潘兴汉和李蒙刚从工棚出来,迎面遇上负责枪骑兵物资供应的王顺。三人进到临时歇息的地窝子,王顺歉疚的说道:“兴汉,这次我空手回来的,没有买到咱急需的火药弹丸。”
“钱不够吗?”李蒙有些着急。枪骑兵手里的火药铅子已经不多了。
“不是钱的缘由,蓟镇总兵府根本就不让咱买。”王顺端起一杯茶水一饮而尽。
“我估计你这次去就不会有啥结果。他王保肯让咱买,才不正常。”潘兴汉对这一坏消息早有预料,“大哥抽空到京师的大药店和匠铺转转,想办法通过他们找几个做铅饼、火硝(硝酸钾)和硫磺的商人,将这些玩意买回来,咱自己炒火药、做铅弹。”
火药和铅弹由官府严格控制,可所需的原料却很普通,火硝和硫磺是治疗特殊病症的毒药,铅是工匠用来制作器皿的材料,买到这些东西并不困难。潘兴汉早就想成立一个杂造局生产火药和弹丸,一直没有顾得上办。现在蓟镇总兵府卡脖子,不办也不成了。