在《天工开物》里面描述的炒铁炉,实际上就是欧洲人在18世纪下半发明的搅炼炉。差别在于欧洲的搅炼炉,通常使用熟铁棒或者钢棒搅炼,以烧去生铁中的碳,最后得到低碳熟铁。
而中国使用柳木棍搅拌,搅拌的同时也会逐渐烧去柳木棍,这可以往生铁混入碳,或者说减低生铁去碳的速度。藉由这个步骤,熟练的炒铁手比较容易控制成份,可以直接炒出含碳量低于生铁,却高于熟铁的钢来,甚至有机会炒出中碳钢与高碳钢,此即称为炒钢。
不过这种技术带有很大的运气成分,对这一锅出什么铁料完全没把握。这也是没办法的事情,中国古代因为技术不够,炼钢炉温度不够,不管是炒钢或炒熟铁,炒出来的都是半固态糊状钢块、铁块,所以中国古代的钢材价格十分昂贵。
马铖看了看面前这个高炉,虽然这已经是明代炼铁技术的巅峰,但是在马铖这个外行眼中还是有很大的改进空间的。
“齐六,为什么炼铁炉上面不封闭?”马铖指了指上面冒火的顶部问道。
齐六听马铖这么说赶紧回答道:“二爷,炼铁时产生废气,如果上面封顶就会炸炉,十分危险!”
“放屁,不会在上面留一个管道,将废气引出去吗?像你们这样还怎么提高炉温?”
齐六被马铖骂的一语不发,虽然嘴上不说但是心里嘀咕:你懂个屁,齐大爷已经炼了二十多年的铁,还没你懂得多?齐六心中腹诽,但是马铖下一句更让他气的不行。
“你们这帮家伙不读书就是不行,这么炼铁不浪费钱吗?赶快将炉火熄了,将炉中铁料放出去,二爷我要将这个炼铁炉改造一下,可以直接炼出钢来!”
齐六听马铖这么说更是不信,你就吹吧,我齐六长这么大还没听过能直接炼出钢的炉子。
不过这个厂子都是人家马铖的,齐六也不敢反对,只好指挥手下工匠将炉中铁料放出来,然后熄灭炉火。
熄火可不是短时间就能完成的事,马铖借着这个功夫正好将炼铁炉改造办法写了出来。
当然马铖写的不是简体字,而是马铖口述由徐振业记录。
改造方案很简单,第一个就是燃料问题,刚才马铖看到炼铁使用的都是木炭,这也是没办法,中国的铁矿石都是硫铁矿,如果用煤炭炼铁就会发脆,所以从宋代*开始就是使用木炭炼铁。
马铖改进的当然不是直接用煤炭,而是使用焦炭。炼焦也十分简单,这个时代可没有什么环保法,马铖为了省事直接将后世那种土窑炼焦搬了出来。这种方法结焦周期长、成焦率低、煤耗高、焦炭灰分高,不过好在方法简单,十分适合明代的工业基础。
炼焦窑就是小号砖窑,在砖窑里面放满煤炭,然后点火后封窑,经过九到十一天的无氧燃烧,大部分的煤炭就会变成焦炭,成焦率在六成左右。
马铖画完炼焦窑后交给马顺,让他组织人开始炼焦,下一步就是对高炉的改造。
马铖不懂后世那些什么转炉平炉等术语,他只知道想要炼出钢铁就要提高炉温。明代因为技术不行炉温只能达到一千二百度,这个温度熔炼生铁到还可以,但是熟铁就不行了,至于熔点在一千五百度的碳钢那就更不行了。所以明代才只能另辟蹊径发明炒钢法。
马铖改造的办法是将高炉废气循环利用,将高炉封顶后,用管道将炉气引到底部,经过蓄热室后将进气加热,从而提高炉温。为了提高炉温马铖还要将所有耐火砖换一遍,避免温度过高产生炸炉。
明代已经开始使用耐火材料制作耐火砖,但是原材料是白垩土加海盐,马铖采用的材料是高岭土加海盐,高岭土也就是白云土,这种土在江西一带很大的分布,景德镇的瓷器就是用这种土烧成。高岭土加食盐就是完美的耐火砖,这种耐火材料可以经受的住高温考验。
最后一步就是准备小苏打了,中国的铁矿石都是硫铁矿,所以很难脱硫,不过马铖通过穿越小说得知加入适量的小苏打倒是可以脱硫,不过加入多少就不知道了。所以马铖为了稳妥起见,告诉马顺准备一千斤小苏打。
马顺听马铖大刀阔斧的改进高炉,脸色越来越不自然,最后马顺实在没办法只好说道:“二爷,这么改怕是银子不够用了!”
马铖听马顺这么说一皱眉,糖厂不是还在生产吗?怎么没钱了?
“马顺,账面上还有多少存银?”
马顺拿过账本翻了几页说道:“二爷,糖厂从凤阳初立到现在,一个半月的时间里一共生产了三千一百二十斤白糖,卖出获得白银七千四百八十两白银。虽然看着挺多,但是咱们花销太大!为了安置这些工匠就花了一千两白银,还有采购铁厂的设备、购买铁矿石、木炭,购买土地房屋等等,现在账面上只有不到一百两白银,如果在没有收入的话,二爷说的这些改进无法完成。”