中必定含有特別的金屬,一種稀有的金屬,這種金屬礦極難獲得,提煉更難。錳、鉻、鉬、鈦、鉛、鋅、銅、鐵等金屬的不同組合,所鑄造出來的器物,其強度、硬度和韌性都不相同。”
致於鉻、鉬、鈦長得啥模樣,如何提取,劉通也不甚明瞭,只提示藏在各種金屬礦產之中,大家慢慢去摸索。暫時提煉不出沒關係,器具裡頭含有特殊金屬就可以了。
劉通接著說道:“大家知道,眼下之所以煉不出精鋼,最大的原因在於爐溫不夠。要想煉出精鋼,必須增加爐火的溫度,鐵的煉製需要1300度,鋼的煉製需要1500度。我們可以增加爐高,來提升爐火溫度。”
有人問溫度如何判別,劉通作出解釋:水在零度開始結冰,人體的溫度一般在三十七度,沸騰的水是一百度。溫度的測量器具古已有之,譬如汞柱溫度計就簡便易用,其他還有,大家都拿來試試。我們搞生產,一定要溫度計,只有做到精密化,才能精益求精,更上層樓。
又有人問:劉大人如何斷定爐高和溫度?
劉通笑道:“這是推算,大家去試了就知道對或不對。”轉過頭來又問汪國機:“咱們的匠人能砌出20丈高的爐子嗎?”汪國機思索一會,回答說15丈問題不大,20丈有點難度。
劉通握拳一擊:“好,明天開始嘗試鍊鋼。”
劉通少年時到過鍋頭廠打零工,後來辦案又到過鋼鐵廠,對鍊鋼的起碼要求有所瞭解。就古代的寶劍問題還特意請教過鋼廠的工程師,據說寶劍之中含有一定比率的稀有金屬,當時劉通還為古人的智商大為折服。致於比率多少,倒是沒留意。
目前沒有鋼筋混凝土,超過70米的高爐不牢靠,等以後煉出鋼材、煉出水泥,再建70米以上的高爐,就好辦多了。
回去之後,劉通召集一干匠人商議鍊鋼之事。
首先是高爐的設計。高爐是古人的發明,名稱也是古人所起。主高爐:立椎體,下寬上窄,高50餘米合15丈餘,煙囪中空5-6米合1丈6-2丈,壁厚1米合3尺。材料:用耐火磚。磚的耐火溫度大大超過鋼的1500度。
其次是選址。試驗高爐應選擇品質高的鐵礦區,就地取材,要適宜建冷卻槽,水源應當充足,旁邊要有地方建立倉庫,便於運輸和儲存。
第三是燃料。燃料有二種,一是木炭,二是煤炭。山東多產煤炭,燃料不成問題。
方略既定,眾人分頭行動。劉通定下一條紀律,所有知悉人員必須嚴守機密,否則軍法從事。試驗場所派有軍士把守,閒雜人員不得入內。
雖說集中了優秀的工匠,但第一次建超高的冶煉爐也非易事。煙囪內壁、外壁的要求是不同的,內壁以弧形向上縮小,外壁可以直線向上縮小。這些難不倒能工巧匠,古人能夠建造跨度極大的拱橋,而高爐早已存在,如今集思廣益,加以改進,不一日大功告成。
高爐共有三座,第一座高10丈,第二座高12丈,第三座高15丈。一號爐煉生鐵,二號爐煉精鐵,三號爐鍊鋼材。
接下來的事情是入爐點火,試煉鋼水。煉製之時,爐底以煤炭、焦炭為燃料,爐頂入料,以鐵鏈垂吊倒入爐中。一號爐倒入鐵礦石,二號爐倒入生鐵,三號爐倒入精鐵。鐵水熔鍊之後從爐底流出,從而得到不同純度的鋼材。
經過試煉,第一爐的生鐵質量已經大大超過從前,經過二爐、三爐再次去除硫、磷等雜質,鋼鐵的韌性、強度大大增強。致於鋼材的去癢問題,目前還沒有良方。
試驗組召來山東最優秀的冶煉師,大師們經驗豐富,又有汪國機等人共同參詳研究,在全天候密切關注下,終於出爐第一鍋鋼水。人人屏住呼吸瞪大了眼睛,就像年青的父母看著頭胎孩子的誕生,既緊張焦慮,又充滿期待。
等鋼水冷卻,大師們試了一下鋼材,大聲歡呼。鋼的韌性和硬度遠超以往精鐵,真的是鋼,而不是鐵。匠人們奔走相告,手舞足蹈。全體員工大慶一日,比過節還高興。
首戰告捷,給了大家充分的信心。此後匠人們一步步試驗不同強度、硬度、柔韌度的鋼材以及不同的合金鋼。侷限於當時的生產力,採礦業水平還不高,鋼的產量受到制約,其優質程度和品種也還在有待提高。有了一個良好的開端,以後的事情就順暢多了。
對於《夢溪筆談》,劉通極為重視,他讓人把《夢溪筆談》譯成白話,審閱後刊印成冊,取名《夢溪新書》,每個匠人人手一冊。在其控制西北、獨撐一方時,予以印刷出版,推向市場,一