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第11章先把东西做出来(第1/2页)
刘玉龙意识到工匠们已经搞出转炉炼钢法的同时,也马上意识到转炉炼钢法与炒钢法的技术原理其实是非常类似的。
都是让高温的生铁水与空气接触,让空气中的氧与铁水中的碳反应。
生成二氧化碳飘散到空气之中,直接降低铁水中的碳含量,进而将生铁水转化成钢水。
只不过将固定灶台翻炒改成了摇晃颠锅加鼓风爆炒。
各种钢铁都是纯铁与碳的合金,含碳量的高低决定了钢铁的基本特性。
含碳量越高,钢铁就越硬,会有一定的弹性,但也更脆,容易折断,崩裂。
含碳量越低,钢铁就越软,弹性也会更低,但也更加柔韧,容易变形。
理论上不含碳的就是熟铁,含碳量超过百分之二的就属于生铁。
含碳量低于百分之二的就是钢了,钢材又分为高碳钢和低碳钢。
对于本来就熟练掌握炒钢法的大汉而言,转炉炼钢法本身其实没有技术难点。
刘德胜在格物院专门设立了机构,专门负责研究升级钢铁冶炼技术。
虽然刘德胜没有直接指明方向,但工匠们理所当然的从炒钢法开始琢磨,慢慢折腾出早期转炉炼钢法来,也算是水到渠成的事情。
不过正如郑复光说的那样,这种方法炼出的钢铁仍然有问题。
因为铁矿本身也不是纯净的,大部分铁矿中都含有磷等杂质,炒出来的钢也含有磷。
磷会让钢材硬脆而且缺乏韧性。
还有鼓风吹气爆炒的过程,虽然能够加快碳的反应速度,但也难以控制进气量。
过多的氧气会与铁再次反应形成铁锈,氮气还会在钢锭之中留下气泡空洞。
还要解决这两个关键问题,才能让钢铁产业真正进入现代化,真正进入大炼钢铁时代。
刘玉龙反应过来之后首先下令奖赏:
“颠锅炒钢法的提出者和最终实现者同样各升一级。”
相关学者和工匠出来谢恩后,刘玉龙开始说明转炉炼钢法的完善方向:
“你们回去之后,打碎白云石作为主料调配炉衬,在耐火砖上面完整的覆盖一层。
“炉衬会在炒钢过程中不断消耗,消耗完毕后要重新布设。
“消耗的炉衬会变成渣滓沉淀,但是也能同时解决炒钢硬脆的问题。
“再用土子混合纯净的铁矿,在炼铁的高炉之中煅烧,获得一种块状辅料。
“在鼓风爆炒之后投入铁瓮,就能够消除蜂窝钢了。
“土子和铁矿的比例,以及辅料与铁水的比例,都需要你们具体去实验。”
用白云石制作碱性炉衬,能将普通转炉升级为碱性转炉。
就能在炼钢的同时脱去过多的磷,最终获得较为纯净的钢材或者熟铁了。
白云石是随处可见的材料,加工也没有难度。
古人所说的土子是一种软锰矿,主要成分就是二氧化锰。
土子是陶瓷和绘画用的颜料,还是方士的炼丹材料,也被视为药材。
二氧化锰加上铁矿石煅烧,能够得到锰铁合金,是一种最典型的“脱氧剂”。
在转炉炼钢的过程中加入适量锰铁,就能去除过多的氧气了,还能直接得到锰钢。
刘玉龙经常看一些科普文章,能够记得这些关键的技术节点。
虽然不知道具体的调配比例,也不知道应该怎么把控炉温和时间点。
但只要有了正确的思路和方向,让熟练工匠们慢慢摸索这些细节就行了。
完善成熟的碱性转炉炼钢技术只是时间问题。
刘玉龙说话的时候,末席大学士郑复光和冶金司的工匠们都是又惊奇又疑惑。
白云石和土子真的能解决炼钢的问题?
关键是这个少年天子怎么会知道这些?而且根本不像是外行人的突发奇想,反而像是一个经验老到的熟练工匠给学徒的提醒……
难道是天子翻阅了某些自己不知道的工匠书?
郑复光带着相关人员躬身谢恩领命,记下刘玉龙的那些安排,然后也忍不住询问:
“臣等遵旨,臣斗胆请陛下指教,白云石炉衬为何能解决硬脆炒钢问题?
“土子和铁矿煅烧所得辅料,又为何能够去除熟铁中的气泡?出自哪些工书记载?”
刘玉龙倒是知道其中的原理,但是说明起来非常的麻烦了。
关键是这些听众没有近现代的化学知识体系,自己要在讲述的时候给他们介绍这些知识,然后他们才能理解这些东西。
刘玉龙觉得现在不是仔细掰扯这个东西的时候,刘玉龙还有其他事情要安排,要让他们先把该干的活儿先干起来,自己也整理好了思路之后,再专门给他们上课。
所以刘玉龙就先把这个问题给按下了:
“先别问那么多,你们先把东西做出来,先验证是否可行。
“然后再去实际验证,不用白云石做炉衬,最终得到的钢锭有什么区别。
“再去研究土子的具体特性又有哪些,研究明白自然就知道为什么能去除气泡了。
“如果你们实在是研究不明白,我也会再给你们讲为什么的。”
郑复光不敢继续追问,就带着疑惑拱手应下来:
“臣谨记陛下教诲。”
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