这次比较幸运,坩埚烧制得非常完美,平整光洁,找不出丝毫的裂纹。他忙让工匠将烧制的时间、温度、冷却方式的细节写在纸上交给他,这都是珍贵的技术资料,估计连同坩埚配方拿去英国,至少能卖一两万英镑!这个时代的一英镑大约价值二两多白银。
等坩埚被小心翼翼地运抵铁场,地炉已完成了干燥,鼓风机在驴子一圈圈的推动下也吹出了强有力的风。
苏承羽当即吩咐试点火。
工匠们先用燃烧的炭火铺在地炉底部,然后开始在上面整齐地摆放焦炭,待一层焦炭被引燃,再铺下一层。
等焦炭铺到了设定的高度,坩埚被两名膀大腰圆的工匠用特制的“大钳子”架到了焦炭当中的坩埚底座上。
仅坩埚预热就出现令苏承羽抓狂的情况没有温度计!只能靠估算了。他心中轻叹,古代工业果然全靠经验主义啊。
待苏承羽感觉温度差不多了,便指挥工匠将事先备好的铁块小心放入坩埚里,然后加入石灰、铁矿渣等造渣剂。
剩下的就是盖上锅盖,加大鼓风量,静等结果了。
大约一个时辰之后,通过坩埚锅盖的观察孔可以看到,锅内的铁糊逐渐变成白色,苏承羽知道,距离铁块融化已经很近了。
众工匠们好奇地看着这一锅奇怪的东西,虽然东家说是在炼钢,但他们谁也不信这么一个焖锅加闷炉子,还添了好些石灰、矿渣之类奇怪的东西进去他们以前只有在冶铁时会加一点石灰真能炼出钢来。
苏承羽当然也没办法跟他们讲解诸如eaae或者25e3a3a255e之类的反应是怎么回事。
实际上铁之所以没有钢的机械性质好,很大一部分原因就是硫和磷这两种混在铁里面的杂质造成的。尤其是中国的铁矿石,含硫特别高。硫、磷会导致铁易裂、易碎,降低铁的抗冲击性和韧性。同样一块铁,脱磷脱硫之后就会立刻变得坚韧耐用。
传统的炼钢手段就是因为不能烧融铁水,导致铁块中所包含的硫、磷无法和外界接触,所以很难用化学反应的方式将其剔除。
而眼下苏承羽能将铁块烧至液态,使这些杂质有充分的机会接触到石灰等造渣剂。造渣剂的主要功能之一就是和杂质反应,使硫、磷附着在造渣剂上析出。
当然,由于坩埚炼钢使用的锅是石墨制成,大量的碳会争抢和造渣剂反应,导致脱磷脱硫效果下降,但比起靠反复锻打氧化表面磷、硫的传统手段,那效果就好得多了。还有一些大颗粒的杂质诸如矿石渣之类,在铁熔融之后就会自动浮在铁水上面,清除效果绝佳,这也是传统锻打方式绝对做不到的。
此外锻打制钢的方式会造成钢制品存在沿锻打方向的细微缺陷,以及渗碳不均匀等问题,在坩埚炼钢法这里却是根本不存在的。
在历史上,坩埚炼钢在十八世纪出现之后,立刻导致欧洲的钢铁质量产生飞跃,甚至英国还曾打算立法禁止坩埚钢出口。
大约近三个时辰之后,第一锅铁块彻底变成了炽红的液态,在坩埚内微微翻腾着。
工匠们早就由苏承羽分派好了任务,此时他一声令下,一大群人立刻围了上去。开盖、倒渣、浇铸、清理,各工序有条不紊地进行着,简直不像是第一次操作的样子。
实际上坩埚炼钢这些人是没见过,但除了熔融状态的钢水之外,其他步骤和传统炼钢还是有很多相似之处的。
这边钢锭刚倒入模具中,那边工匠们已开始给地炉添加燃料,坩埚在没冷却下来之前又被架在了地炉上,新的铁块随之投入锅中。
这次苏承羽调整了造渣剂的分量,另外加入了碱、明矾和少量的沙粒。他只记得这些东西有助于脱磷脱硫,但具体添加比例他却没有印象。最佳的造渣剂配比只能靠日后一次次尝试来确定了。
另一边,首次浇筑的钢锭尚还通红,便有负责锻造的工匠将其夹着放在了锻台之上,开始打造各式钢制品。
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本章完