第六百八十四章 轉爐
第六百八十四章 轉爐
五月二十五日，李植看著十幾個德州來的坩堝匠人，遞上了兩塊石頭。
以前李植一直讓蔡懷水去德州購買燒玻璃和煉鋼用的坩堝。實際上，李植已經成為德州坩堝匠人的頭號客戶。
這次李植要建設煉鋼轉爐，乾脆出高價把這些人請來，讓他們到范家莊來為李植建造轉爐爐襯。
這些年得了李植天量的坩堝訂單，這些德州人顯然都富起來了。此時十幾個匠人一個個衣著體面面色紅潤，一看就是生活富裕的人群。
那幾個坩堝匠人看了看李植遞過去的石頭，捏了捏，說道：「國公爺！這是白雲石和高嶺石！」
李植聽到這句老道的話，讚賞地看了看這幾個德州人，暗道這不愧是為自己生產了無數煉鋼坩堝的匠人。實際上李植為了找到較為純淨的白雲石和高嶺石花費了不少工夫，專門僱傭二十多個人在山東找礦，找了兩年多才找到。
有了這兩項材料，李植才能做出合格的轉爐爐襯。
十幾個坩堝匠人將李植的兩塊石頭轉遞著看，一個個都忍不住點頭稱讚。李植這兩塊石頭純度很高，是難得的好礦石，和一邊山野里可以找到的普通礦石大不一樣。
李植等這些技術人員都看了一遍礦石，才說道：「我要你們用這兩種礦石為我做一個大型高爐爐襯。」
聽了李植的話，一個德州匠人好奇問道：「用高嶺石做爐襯我們明白，這高嶺石高熱時候十分堅韌，是製作坩堝的好材料。但是為什麼要用白雲石呢？」
其實明人所謂的白雲石就是碳酸鈣鎂。這種礦石雖然也同樣耐受高溫，但相對於高嶺石來說更加稀少，而且加工難度也更大。李植之所以要採用這種材料和高嶺石一起做轉爐內襯，是因為氧化鎂可以耐受堿性鋼水。
磷是鋼中有害雜質之一。含磷較多的鋼，在室溫或更低的溫度下使用時，容易脆裂，稱為「冷脆」。鋼中含碳越高，磷引起的脆性越嚴重。一般普通鋼中規定含磷量不超過0.045，優質鋼要求含磷更少。
但是大自然的鐵礦石中不含磷的極少。相應的，李植能在大明市面上買到的煉鋼材料生鐵中，也必然含有大量的磷。這些磷元素溶在鋼水中會形成堿性環境。只有使用白雲石製作堿性爐襯，才能在煉鋼過程中把磷除掉。
原先的歷史上，1856年貝塞麥發明了酸性轉爐煉鋼法。但酸性轉爐煉鋼不能脫磷。1879年托馬斯發明了能處理高磷鐵水的堿性轉爐煉鋼法，才讓歐洲各國都能大規模生產普通鋼材。李植採用的就是這種堿性轉爐法。
不過這些煉鋼知識李植卻不準備和新來的匠人說得太細，李植淡淡說道：「我的煉鋼高爐需要這樣的內襯，你們用這個白雲石和高嶺石做出耐受高溫的襯壁便是。」
坩堝匠人又抓著白雲石把玩了一陣，最後說道：「我們可能還要在爐襯裡用上一些黑滑石。」
李植點了點頭，說道：「可以！」
坩堝匠人們得到李植的許可，便去馬車上取工具和材料，準備在李植提供的一間廠房裡搭建爐子，燒制高爐內襯了。李植站在一邊看了看，見他們帶來的工具和材料極多，足足有五輛馬車。
「這個轉爐內壁要多久才能做出來？」
為首的坩堝匠人摸了摸腦袋，說道：「怕是要一個月！」
李植點了點頭，不再多說。
李植召集了三十個在坩堝煉鋼作坊工作了多年的工匠，在尚未有設備入駐的轉爐鋼廠廠房裡豎起一塊黑板，向工匠們傳授新的煉鋼知識。
這三十人是李植準備用於轉爐煉鋼的新班底，李植準備讓他們明白轉爐煉鋼的原理，有助於他們更好的冶煉鋼材。
李植舉起一塊熟鐵和一塊木炭，說道：「首先大家需要明白的是，鐵中都有碳。所謂熟鐵，就是含碳量極低的鐵，而所謂生鐵，是含碳量超過百分之二的鐵。而含碳量介乎熟鐵和生鐵之間的，我們稱之為鋼。」
這個道理聽眾們早就聽李植說過，此時只不過又聽了一次。
「所以煉鋼便自然有兩種辦法，一種是增加熟鐵的含碳量。另一種就是減少生鐵的含碳量。我們的轉爐煉鋼法，採用的就是第二種方法，將生鐵的含碳量降低。」
「我們利用鼓風機將空氣從頂部吹入融化的鐵水中，鐵水中的碳和雜質在高溫下和空氣反應，生成二氧化碳和其他物質。二氧化碳會隨著空氣一起帶走，而其他的雜質，則會和我們的造渣劑一起形成爐渣。」
「這些雜質在和空氣中燃燒的時候放出大量的熱，會讓整個融化的鐵水始終處於沸騰狀態。所以在整個煉鋼過程中只需要加熱鐵水一次，然後鐵水就會一直處於高熱狀態。此時加入氧化鈣等造渣劑造渣，就能改善鋼水的質量。」
「所謂造渣，大家都明白，說到底就是調整鋼、鐵中雜質的操作。目的是把雜質變成爐渣，把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下，並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。」
這三十個煉鋼工人都是坩堝煉鋼作坊的老工人了，聽了李植的話，都基本明白了轉爐煉鋼的原理。李植說完一段話就看看聽眾的反應，工人們則不斷地點頭，表示他們聽懂了。
李植看著自己這些老工人，覺得自己發展轉爐煉鋼不會遇到太大的問題。畢竟自己的坩堝煉鋼作坊已經運行那麼多年了，工人們對如何管理這沸騰的鐵水，如何造渣都有一套心得。李植稍微一提點，這些工人就能舉一反三。
李植在黑板上用粉筆用力一點，最後說道：「當然，鋼液在靜止狀態下，夾雜物上浮和排除的速度較慢。我們的鼓風機風力有限，光靠鼓風機頂吹無法讓反應快速完成。我們必須使用工具對轉爐進行攪拌。所以我們的每台轉爐需要兩台蒸汽機。一台負責頂吹，一台負責攪拌。」r
五月二十五日，李植看著十幾個德州來的坩堝匠人，遞上了兩塊石頭。
以前李植一直讓蔡懷水去德州購買燒玻璃和煉鋼用的坩堝。實際上，李植已經成為德州坩堝匠人的頭號客戶。
這次李植要建設煉鋼轉爐，乾脆出高價把這些人請來，讓他們到范家莊來為李植建造轉爐爐襯。
這些年得了李植天量的坩堝訂單，這些德州人顯然都富起來了。此時十幾個匠人一個個衣著體面面色紅潤，一看就是生活富裕的人群。
那幾個坩堝匠人看了看李植遞過去的石頭，捏了捏，說道：「國公爺！這是白雲石和高嶺石！」
李植聽到這句老道的話，讚賞地看了看這幾個德州人，暗道這不愧是為自己生產了無數煉鋼坩堝的匠人。實際上李植為了找到較為純淨的白雲石和高嶺石花費了不少工夫，專門僱傭二十多個人在山東找礦，找了兩年多才找到。
有了這兩項材料，李植才能做出合格的轉爐爐襯。
十幾個坩堝匠人將李植的兩塊石頭轉遞著看，一個個都忍不住點頭稱讚。李植這兩塊石頭純度很高，是難得的好礦石，和一邊山野里可以找到的普通礦石大不一樣。
李植等這些技術人員都看了一遍礦石，才說道：「我要你們用這兩種礦石為我做一個大型高爐爐襯。」
聽了李植的話，一個德州匠人好奇問道：「用高嶺石做爐襯我們明白，這高嶺石高熱時候十分堅韌，是製作坩堝的好材料。但是為什麼要用白雲石呢？」
其實明人所謂的白雲石就是碳酸鈣鎂。這種礦石雖然也同樣耐受高溫，但相對於高嶺石來說更加稀少，而且加工難度也更大。李植之所以要採用這種材料和高嶺石一起做轉爐內襯，是因為氧化鎂可以耐受堿性鋼水。
磷是鋼中有害雜質之一。含磷較多的鋼，在室溫或更低的溫度下使用時，容易脆裂，稱為「冷脆」。鋼中含碳越高，磷引起的脆性越嚴重。一般普通鋼中規定含磷量不超過0.045，優質鋼要求含磷更少。
但是大自然的鐵礦石中不含磷的極少。相應的，李植能在大明市面上買到的煉鋼材料生鐵中，也必然含有大量的磷。這些磷元素溶在鋼水中會形成堿性環境。只有使用白雲石製作堿性爐襯，才能在煉鋼過程中把磷除掉。
原先的歷史上，1856年貝塞麥發明了酸性轉爐煉鋼法。但酸性轉爐煉鋼不能脫磷。1879年托馬斯發明了能處理高磷鐵水的堿性轉爐煉鋼法，才讓歐洲各國都能大規模生產普通鋼材。李植採用的就是這種堿性轉爐法。
不過這些煉鋼知識李植卻不準備和新來的匠人說得太細，李植淡淡說道：「我的煉鋼高爐需要這樣的內襯，你們用這個白雲石和高嶺石做出耐受高溫的襯壁便是。」
坩堝匠人又抓著白雲石把玩了一陣，最後說道：「我們可能還要在爐襯裡用上一些黑滑石。」
李植點了點頭，說道：「可以！」
坩堝匠人們得到李植的許可，便去馬車上取工具和材料，準備在李植提供的一間廠房裡搭建爐子，燒制高爐內襯了。李植站在一邊看了看，見他們帶來的工具和材料極多，足足有五輛馬車。
「這個轉爐內壁要多久才能做出來？」
為首的坩堝匠人摸了摸腦袋，說道：「怕是要一個月！」
李植點了點頭，不再多說。
李植召集了三十個在坩堝煉鋼作坊工作了多年的工匠，在尚未有設備入駐的轉爐鋼廠廠房裡豎起一塊黑板，向工匠們傳授新的煉鋼知識。
這三十人是李植準備用於轉爐煉鋼的新班底，李植準備讓他們明白轉爐煉鋼的原理，有助於他們更好的冶煉鋼材。
李植舉起一塊熟鐵和一塊木炭，說道：「首先大家需要明白的是，鐵中都有碳。所謂熟鐵，就是含碳量極低的鐵，而所謂生鐵，是含碳量超過百分之二的鐵。而含碳量介乎熟鐵和生鐵之間的，我們稱之為鋼。」
這個道理聽眾們早就聽李植說過，此時只不過又聽了一次。
「所以煉鋼便自然有兩種辦法，一種是增加熟鐵的含碳量。另一種就是減少生鐵的含碳量。我們的轉爐煉鋼法，採用的就是第二種方法，將生鐵的含碳量降低。」
「我們利用鼓風機將空氣從頂部吹入融化的鐵水中，鐵水中的碳和雜質在高溫下和空氣反應，生成二氧化碳和其他物質。二氧化碳會隨著空氣一起帶走，而其他的雜質，則會和我們的造渣劑一起形成爐渣。」
「這些雜質在和空氣中燃燒的時候放出大量的熱，會讓整個融化的鐵水始終處於沸騰狀態。所以在整個煉鋼過程中只需要加熱鐵水一次，然後鐵水就會一直處於高熱狀態。此時加入氧化鈣等造渣劑造渣，就能改善鋼水的質量。」
「所謂造渣，大家都明白，說到底就是調整鋼、鐵中雜質的操作。目的是把雜質變成爐渣，把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下，並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。」
這三十個煉鋼工人都是坩堝煉鋼作坊的老工人了，聽了李植的話，都基本明白了轉爐煉鋼的原理。李植說完一段話就看看聽眾的反應，工人們則不斷地點頭，表示他們聽懂了。
李植看著自己這些老工人，覺得自己發展轉爐煉鋼不會遇到太大的問題。畢竟自己的坩堝煉鋼作坊已經運行那麼多年了，工人們對如何管理這沸騰的鐵水，如何造渣都有一套心得。李植稍微一提點，這些工人就能舉一反三。
李植在黑板上用粉筆用力一點，最後說道：「當然，鋼液在靜止狀態下，夾雜物上浮和排除的速度較慢。我們的鼓風機風力有限，光靠鼓風機頂吹無法讓反應快速完成。我們必須使用工具對轉爐進行攪拌。所以我們的每台轉爐需要兩台蒸汽機。一台負責頂吹，一台負責攪拌。」r