然後我就運用爐內的封閉空間,讓煤炭燃燒後產生的大量廢氣與未燃盡的大量煤裂解產物,形成的一股極為強大的熱氣流,經窯室側壁的導火道繼續燃燒,並將部分熱傳入窯內。
延續8~11天,所謂的焦炭慢慢地開始成熟了。我讓工人們從那個用來作人工點火孔的小孔洞裏注水熄焦,冷爐,扒焦,破爐取焦。
等到取出所謂的焦炭後,但是我卻鬱悶地發現,這“焦炭”好像燃燒起來的火力相當一般,根本就不象是高熱量的焦炭。無奈之下,我隻好再換種煤再煉。
如此反複試驗幾次,我終於煉製出了火力絕對生猛的焦炭,完成了如何煉鋼的第一步煉焦。
而在工匠們在等待煉焦炭的空餘時間,我就指揮另外的工匠們對煉鐵爐進行了改進,準備用來改建一個小高爐。
小高爐的建築基礎,是在原來本來就有的豎爐的基礎上搭建的,隻是比豎爐要高大和複雜的多。
這個爐子整個爐身有六丈多高,周圍用搭建的原木架圍著。小高爐的爐身周體滾圓,當爐子是上小下大,全部采用磚石全爐完事密封,建立一個真空的環境。
上麵開一個小口子是進料口,還有一個根據水車做的運料輸送帶,直接將鐵礦石、焦炭、石灰石投進去。
爐下有入風口,這個入風口送入的空氣沒有直接灌入,而是經過一個通道。而通道中間有一個預熱室,周圍用焦炭隔層燃燒加熱,使得送入爐子的空氣也是高溫的。
送風通道的入口是一個大風車,強勁的動力和送料輸送帶一樣都是來自旁邊河水帶動的水車。
而煉出的鐵水從稍高的出鐵口放出,放完之後鐵礦石中剩下的雜質和石灰石燒成了爐渣,從渣口扒出來。煉出生鐵之後,接著就是進來鍛打,百煉方成鋼。
憑借前世的知識我知道,含碳量在2%以上為生鐵,在0.4%以下為熟鐵,在0.4-2%之間為鋼,可是這百分比自己在這個環境下怎麼去把握呢?
思來想去,我突然記起中學讀一本課外讀物的時候,提到《天工開物》裏麵說過幾個煉鋼的方法,馬上開始試行。
我派出人手,先在最初的那個生鐵高爐旁邊,建立另外一個稍顯得矮小一點的熟鐵高爐,生鐵高爐裏麵冶煉出來的生鐵一出來之後,我們就可以直接通過一個加熱保溫的通道,將這些初出爐的生鐵送入到熟鐵高爐。
而從生鐵高爐爐頂出來的“煤氣”,則通過專用的回收管道,循環往複地從熟鐵爐的底部,和著爐內已經被加熱的空氣送入,再點火加熱。這樣一來,這些工序就會對送進來的生鐵水再煉一次,直接將生鐵水給煉成熟鐵。
我依葫蘆畫瓢地按照《天工開物》裏麵的介紹,讓工匠師傅們將熟鐵打成許多的薄片,尺寸如指頭闊,長一寸半,用鐵片束包夾緊,生鐵放置在上麵,再用破草覆蓋上麵一層,用泥塗下麵一層,然後用小焦炭爐加水車鼓風。
當爐子裏的溫度到一定時候,外層的生鐵先融化,慢慢地滲入熟鐵中,讓這兩者漸漸地融和在一起,然後取出用錘打,再煉再錘,反複幾次,一直打出鋼來。
我與趙時賞和工匠們呆在一起,我們大家一次又一次的做作這些試驗來驗證煉鋼的方法,幸好沒有出什麼重大的事故,也沒有造成什麼人員重大傷亡。
不過我留下一個規矩,就是工場裏做任何試驗和創新發明,工匠們都會留下詳細的記錄和圖紙,不再憑經驗來探索了。
不過在其它方麵,我就有些得心應手了。在煉鐵場裏,我修建了一個高大寬敞,然後在屋頂上搞了些行車,滑輪之類的,使得工匠們工作起來能夠輕易地移動很重的物件,讓他們的工作效率提高了。