明末工程師 第六百八十四章 轉(zhuǎn)爐

五月二十五日，李植看著十幾個德州來的坩堝匠人，遞上了兩塊石頭。

以前李植一直讓蔡懷水去德州購買燒玻璃和煉鋼用的坩堝。實(shí)際上，李植已經(jīng)成為德州坩堝匠人的頭號客戶。

這次李植要建設(shè)煉鋼轉(zhuǎn)爐，干脆出高價把這些人請來，讓他們到范家莊來為李植建造轉(zhuǎn)爐爐襯。

這些年得了李植天量的坩堝訂單，這些德州人顯然都富起來了。此時十幾個匠人一個個衣著體面面色紅潤，一看就是生活富裕的人群。

那幾個坩堝匠人看了看李植遞過去的石頭，捏了捏，說道：“國公爺！這是白云石和高嶺石！”

李植聽到這句老道的話，贊賞地看了看這幾個德州人，暗道這不愧是為自己生產(chǎn)了無數(shù)煉鋼坩堝的匠人。實(shí)際上李植為了找到較為純凈的白云石和高嶺石花費(fèi)了不少工夫，專門雇傭二十多個人在山東找礦，找了兩年多才找到。

有了這兩項(xiàng)材料，李植才能做出合格的轉(zhuǎn)爐爐襯。

十幾個坩堝匠人將李植的兩塊石頭轉(zhuǎn)遞著看，一個個都忍不住點(diǎn)頭稱贊。李植這兩塊石頭純度很高，是難得的好礦石，和一邊山野里可以找到的普通礦石大不一樣。

李植等這些技術(shù)人員都看了一遍礦石，才說道：“我要你們用這兩種礦石為我做一個大型高爐爐襯。”

聽了李植的話，一個德州匠人好奇問道：“用高嶺石做爐襯我們明白，這高嶺石高熱時候十分堅(jiān)韌，是制作坩堝的好材料。但是為什么要用白云石呢？”

其實(shí)明人所謂的白云石就是碳酸鈣鎂。這種礦石雖然也同樣耐受高溫，但相對于高嶺石來說更加稀少，而且加工難度也更大。李植之所以要采用這種材料和高嶺石一起做轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯，是因?yàn)檠趸V可以耐受堿性鋼水。

磷是鋼中有害雜質(zhì)之一。含磷較多的鋼，在室溫或更低的溫度下使用時，容易脆裂，稱為“冷脆”。鋼中含碳越高，磷引起的脆性越嚴(yán)重。一般普通鋼中規(guī)定含磷量不超過0.045，優(yōu)質(zhì)鋼要求含磷更少。

但是大自然的鐵礦石中不含磷的極少。相應(yīng)的，李植能在大明市面上買到的煉鋼材料生鐵中，也必然含有大量的磷。這些磷元素溶在鋼水中會形成堿性環(huán)境。只有使用白云石制作堿性爐襯，才能在煉鋼過程中把磷除掉。

原先的歷史上，1856年貝塞麥發(fā)明了酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法。但酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼不能脫磷。1879年托馬斯發(fā)明了能處理高磷鐵水的堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法，才讓歐洲各國都能大規(guī)模生產(chǎn)普通鋼材。李植采用的就是這種堿性轉(zhuǎn)爐法。

不過這些煉鋼知識李植卻不準(zhǔn)備和新來的匠人說得太細(xì)，李植淡淡說道：“我的煉鋼高爐需要這樣的內(nèi)襯，你們用這個白云石和高嶺石做出耐受高溫的襯壁便是。”

坩堝匠人又抓著白云石把玩了一陣，最后說道：“我們可能還要在爐襯里用上一些黑滑石。”

李植點(diǎn)了點(diǎn)頭，說道：“可以！”

坩堝匠人們得到李植的許可，便去馬車上取工具和材料，準(zhǔn)備在李植提供的一間廠房里搭建爐子，燒制高爐內(nèi)襯了。李植站在一邊看了看，見他們帶來的工具和材料極多，足足有五輛馬車。

“這個轉(zhuǎn)爐內(nèi)壁要多久才能做出來？”

為首的坩堝匠人摸了摸腦袋，說道：“怕是要一個月！”

李植點(diǎn)了點(diǎn)頭，不再多說。

李植召集了三十個在坩堝煉鋼作坊工作了多年的工匠，在尚未有設(shè)備入駐的轉(zhuǎn)爐鋼廠廠房里豎起一塊黑板，向工匠們傳授新的煉鋼知識。

這三十人是李植準(zhǔn)備用于轉(zhuǎn)爐煉鋼的新班底，李植準(zhǔn)備讓他們明白轉(zhuǎn)爐煉鋼的原理，有助于他們更好的冶煉鋼材。

李植舉起一塊熟鐵和一塊木炭，說道：“首先大家需要明白的是，鐵中都有碳。所謂熟鐵，就是含碳量極低的鐵，而所謂生鐵，是含碳量超過百分之二的鐵。而含碳量介乎熟鐵和生鐵之間的，我們稱之為鋼。”

這個道理聽眾們早就聽李植說過，此時只不過又聽了一次。

“所以煉鋼便自然有兩種辦法，一種是增加熟鐵的含碳量。另一種就是減少生鐵的含碳量。我們的轉(zhuǎn)爐煉鋼法，采用的就是第二種方法，將生鐵的含碳量降低。”

“我們利用鼓風(fēng)機(jī)將空氣從頂部吹入融化的鐵水中，鐵水中的碳和雜質(zhì)在高溫下和空氣反應(yīng)，生成二氧化碳和其他物質(zhì)。二氧化碳會隨著空氣一起帶走，而其他的雜質(zhì)，則會和我們的造渣劑一起形成爐渣。”

“這些雜質(zhì)在和空氣中燃燒的時候放出大量的熱，會讓整個融化的鐵水始終處于沸騰狀態(tài)。所以在整個煉鋼過程中只需要加熱鐵水一次，然后鐵水就會一直處于高熱狀態(tài)。此時加入氧化鈣等造渣劑造渣，就能改善鋼水的質(zhì)量。”

“所謂造渣，大家都明白，說到底就是調(diào)整鋼、鐵中雜質(zhì)的操作。目的是把雜質(zhì)變成爐渣，把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下，并使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。”

這三十個煉鋼工人都是坩堝煉鋼作坊的老工人了，聽了李植的話，都基本明白了轉(zhuǎn)爐煉鋼的原理。李植說完一段話就看看聽眾的反應(yīng)，工人們則不斷地點(diǎn)頭，表示他們聽懂了。

李植看著自己這些老工人，覺得自己發(fā)展轉(zhuǎn)爐煉鋼不會遇到太大的問題。畢竟自己的坩堝煉鋼作坊已經(jīng)運(yùn)行那么多年了，工人們對如何管理這沸騰的鐵水，如何造渣都有一套心得。李植稍微一提點(diǎn)，這些工人就能舉一反三。

李植在黑板上用粉筆用力一點(diǎn)，最后說道：“當(dāng)然，鋼液在靜止?fàn)顟B(tài)下，夾雜物上浮和排除的速度較慢。我們的鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)力有限，光靠鼓風(fēng)機(jī)頂吹無法讓反應(yīng)快速完成。我們必須使用工具對轉(zhuǎn)爐進(jìn)行攪拌。所以我們的每臺轉(zhuǎn)爐需要兩臺蒸汽機(jī)。一臺負(fù)責(zé)頂吹，一臺負(fù)責(zé)攪拌。”r