第51章 鋼鐵基業

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  一個工業化國家的崛起,往往都和煤鐵複合體的建立有著至關重要的作用。

  不列顛能夠成為第一個進入工業化的國家,與它同時擁有豐富的鐵礦和煤礦有很大的關係;美利堅有得天獨厚的五大湖,不僅資源配套,還有便利廉價的水上運輸;大毛有烏拉爾;德意志有魯爾。

  穿越眾開著最先進的「鐵船」,卻連一塊司空見慣的鋼筋水泥樓板、一個鋼釘、一把錘子都做不出。

  現在穿越眾只是發現了鐵礦,煤炭還不知道埋在什麼地方,所以用焦炭煉鐵的思路是被徹底封死了,不過木炭也不是不能用。

  從趙教授發現了黃鐵礦時,煉製屬於自己的鋼鐵的討論就已經擺在了明面上,來鷹金屬的成立的目標之一就是為澳京縣生產合格的鋼鐵。

  等到第二批移民分配後,澳京礦業與來鷹金屬分別分到了30與15人,這讓挖礦與煉鐵有了現實可能。

  其中鐵礦距離來鷹金屬駐地較遠,需要採礦人員住在當地,一位澳京礦業的穿越眾領導身先士卒帶領著幾名沒訓練多久的武裝護衛隊隊員就要駐守在當地,還是張新雨讓吳金石派了些靠譜的人保護著他,並讓他在移民礦工熟悉了開採後便趕緊回來。

  最後幾位葡萄牙勞改犯也得到了最終被釋放的承諾,只要他們安穩地在鐵礦服役滿一年。

  至於礦石的運輸則靠水運,船隻裝載已經初篩過一遍的礦石從大灣河順流而下,在大灣瀑布前靠岸將礦石儲存在礦石堆放場,然後再人力推著雞公車從為運送黃金而開闢的小道將礦石送到下游堆放場,接著便是船隻接力,將礦石送往來鷹金屬的廠房。

  整個過程極其耗費人力,運輸效率極差,但好在來鷹金屬消耗礦石的能力更差,所以這個方法還能夠被接受。

  礦石已經被送到了來鷹金屬,而來鷹金屬的高爐也豎了起來。

  畢竟之前已經成功的建設了磚瓦窯、石灰窯和水泥窯,這對建設高爐也有很大的幫助。

  但煉鐵的第一步還用不上高爐,因為利用黃鐵礦(FeS₂)土法煉鐵煉鋼,需採用「焙燒-還原」兩步法解決硫害問題。

  第一步是黃鐵礦的預處理,焙燒脫硫。

  焙燒脫硫是採用堆燒氧化法,首先要將黃鐵礦礦石破碎至雞蛋大小,然後將其堆疊成錐形,緊接著在其底部鋪柴草、上層鋪集濕粘土,在點火悶燒7-10天後,就能得到焙燒礦,即赤鐵礦和磁鐵礦混合物。

  這其中的要點包括礦石層厚要不大於50cm,且覆蓋5cm濕黏土來控制氧化速度,如果操作得當,黏土表層會凝結硫磺晶體,可以回收使用。

  事實上來鷹金屬也同時在建立簡易焙燒窯,想要探尋哪種方法更加經濟可靠。

  但不論最終選擇誰,都需要注意在上風口操作,避免吸入二氧化硫毒氣。

  得到的焙燒礦就可以進行土法煉鐵,入爐冶煉。

  還是那座1.5米高的土高爐,但這次裝料格外謹慎,從馬尼拉來到鐵匠親自操刀,嚴格按照來鷹金屬技術總監的要求鋪料:底層是厚實的桉樹木炭,中間是焙燒礦混合了砸碎的石灰石作助熔劑,最上層又是木炭覆蓋。

  ……

  「鼓風,全力鼓風!」來鷹金屬的技術總監謝偉吼道。

  兩個壯碩的土著奮力拉動巨大的袋鼠皮風囊,預熱過的空氣(謝偉讓人在風道前用廢陶管做了個簡易熱交換器)呼嘯著沖入爐膛,爐火從暗紅逐漸變成刺眼的亮黃色,爐溫飆升。

  爐內正在發生激烈的反應,氧化鐵和氧化亞鐵在碳的還原下生成了鐵。

  不過這會爐內還有少量的硫殘留,它會繼續和鐵反應生成硫化亞鐵,最終導致產出的生鐵變得又脆又硬,不堪使用。

  但來鷹金屬在趙教授的指導下早就備好了一種富含錳的礦石粉末,隨著謝偉高喊「加藥」,鐵匠將這種粉末灑進了高爐。

  生成的硫化錳比鐵水輕,大部分會浮入爐渣被扒走。

  幾個時辰後,爐底流出了熾熱的鐵水,不再是他們上次煉出來那種冒綠煙、布滿氣孔的廢渣,而是相對純淨的液態生鐵。

  鐵匠趙大錘用長柄鐵勺小心翼翼舀出一點,澆入砂模。冷卻後,一塊灰口鑄鐵錠出現在眾人面前。

  「成了,真的成了。」趙大錘激動地摸著溫熱的鐵錠,雖然知道這生鐵含碳高、還可能有微量硫殘留,質地較脆,不適合直接做武器,但這也是從礦里煉出的真鐵啊。


  但張新雨的目標是鋼,他拿起一塊生鐵錠,對趙大錘說:「老趙,這生鐵還太脆,得『炒』。」

  「炒鋼爐」是一個淺槽形的黏土爐。

  生鐵塊被砸碎投入爐中,在猛烈的炭火下逐漸熔化成粘稠的鐵漿。趙大錘赤膊上陣,手持一根碗口粗的硬木棍,插入鐵漿中奮力攪動。

  「嘿喲!嘿喲!」他喊著號子,汗水如雨下。

  這是在「炒鋼」,劇烈攪動讓空氣中的氧氣與鐵水中的碳發生反應,碳與空氣中的氧氣在高溫下反應生成二氧化碳。

  鐵水中的碳含量不斷降低。

  「火候到了!」謝偉緊盯著鐵漿的顏色和狀態。

  當鐵漿開始凝聚成團,顏色從亮白轉為橘黃時,趙大錘迅速用大鐵鉗夾起一團熾熱的鐵塊,放到水錘鍛坊的鐵砧上。

  「哐!哐!哐!」利用溪流落差驅動的水錘開始有節奏地錘擊。

  每一次重擊,都伴隨著火星四濺和雜質被擠出的「嗤嗤」聲,鐵塊在反覆摺疊鍛打中延展、變韌。

  最終,得到了一塊質地均勻、閃著銀灰色光澤的熟鐵。

  熟鐵質軟,強度差勁,還需要最後一步,滲碳強化。

  謝偉將熟鐵條仔細地裹上一層混合了木炭粉和動物骨粉(富含磷,促進硬化)的粉末,然後放入特製的厚壁陶罐中密封。陶罐被埋入一個燃燒著木炭的坑裡,持續煅燒整整一夜。

  第二天,陶罐被取出冷卻。

  打開後,謝偉取出那根鐵條,表面已變成深灰色,質地明顯更硬。他將其加熱至橙紅色,然後迅速浸入冰冷的溪水中,「嗤啦!」一聲長響,白霧升騰,淬火完成。

  從現在起,這根冷卻後通體黝黑的金屬條,終於能被稱之為鋼條了。

  「這東西能符合紅星兵器的要求嗎?」一位穿越眾問道。

  「恐怕還不行,但方法我們已經掌握了,現在只要不斷的優化細節,調整配比,遲早會造出符合客戶要求的鋼材。」謝偉搖了搖頭,但臉上卻沒有一點失意的樣子。

  路是一步一步走的,飯是一口一口吃的,他知道這件事急不得。

  「接著再開幾爐,我覺得快成了。」

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