水力锻锤的轰鸣,如同擂响的战鼓,催动着黑水县军工生产的脉搏。然而,江辰深知,若要真正铸就无坚不摧的利刃与坚甲,仅靠加工效率的提升是远远不够的。源头活水,在于材料本身——在于铁,在于钢。
现有的高炉,依靠木炭和优质煤炭作为燃料和还原剂,虽能产铁,但瓶颈日益凸显。木炭燃烧温度有限,且大量砍伐林木已引发环境忧虑和资源枯竭的苗头;本地虽产煤,但直接使用的普通煤炭(烟煤)杂质多,尤其是硫磷含量高,导致炼出的生铁质地脆硬,难以锻造优质钢材,严重制约了武器盔甲的性能上限。
记忆中的知识碎片再次闪耀——焦炭。将煤炭在隔绝空气的条件下高温干馏,驱除挥发份和有害杂质,得到的一种银灰色、多孔、坚硬且燃烧温度极高的固体燃料。这才是大规模工业化炼铁的完美“食粮”!
焦炭炼铁,成为必须攻克的下一道技术难关。这一次,挑战的不仅是工匠的理解力,更是对化学原理的初步探索和应用。
江辰再次扎进了军工坊深处的“格物院”。这里聚集了他网罗来的最能工巧匠和少数对“格物”感兴趣的读书人,堪称黑水县的“最高科研机构”。
没有现成的焦炉,一切从零开始。江辰凭借着记忆和推理,绘制出一种原始的“蜂巢式”炼焦窑的草图——砖石结构的密闭窑室,下部有进气口和燃烧室,上部有导出焦油和煤气的管道,顶部可密封。
“将军,这…把煤封起来烧,不让它见明火,就能得到更好的燃料?”一位负责高炉的匠头挠着头,满脸困惑,“这煤烧起来冒黑烟,有味,还爱结块,封起来烧,岂不更糟?”
“非也。”江辰耐心解释,尽量用他们能理解的方式,“此过程如同煅烧石灰,意在驱除杂质,留其精华。煤炭中之油性、烟瘴之气被逼出,剩下之炭核,更加纯净,燃烧更烈,温度更高,且不易碎,最适合高炉吹炼。”
道理虽简单,但实践起来却困难重重。
第一批试验窑建成点火后,不是密封不严,空气进入导致煤炭烧成了灰烬;就是温度控制不当,干馏不彻底,得到的半生不熟的“焦炭”质量低劣;更危险的是,导出的煤气在窑口遇明火发生爆燃,险些酿成事故。浓烟、怪味和一次次失败,让不少匠人打起了退堂鼓,私下里议论将军是不是又在意想天开。
江辰却不为所动。他吃住在格物院,与工匠们一起守候在窑口,观察火焰颜色,记录温度变化(依靠简单的陶制高温计和经验),调整进气口大小,改进煤气导出管的设计。他深知,这是迈向高质量钢铁的必由之路,没有退路。
转机发生在一个深夜。经过无数次调整参数后,一座经过精心修补的试验窑终于完成了预设的干馏周期。窑火熄灭,窑体自然冷却。
所有参与试验的人都紧张地围在窑旁,空气中弥漫着焦灼与期待。江辰亲自拿着铁钎,撬开了密封的窑门。
一股热浪夹杂着奇异的气味扑面而来。映入眼帘的,不再是黑黢黢的原煤,也不是灰白的灰烬,而是一窑室银灰色、闪烁着金属光泽、布满奇异孔隙的固体块!
“成了?!”江辰眼睛一亮,用铁钎撬出一块。那块状物入手沉甸,敲击发出清脆的金属声,结构坚硬,孔隙均匀。
“快!取水浇灭余热!”他大声命令。
冷水浇上去,发出刺啦的声响,蒸汽弥漫。待完全冷却后,江辰拿起一块焦炭,走到一个特意准备的小型锻炉前,将其投入炉中,鼓风点燃。
呼——!
炉火瞬间变成了灼白的颜色,火焰稳定而猛烈,几乎看不到黑烟,散发出逼人的热浪!远比燃烧木炭或普通煤炭的温度高得多!
“天爷!这火…这火如此之烈!”老匠头瞪大了眼睛,忍不住将手靠近些,又瞬间被高温逼退,脸上写满了震惊和狂喜!
“成功了!我们成功了!”格物院内爆发出震天的欢呼声!所有的疲惫和怀疑在这一刻烟消云散!
接下来便是大规模生产和大规模应用的挑战。江辰立刻组织人手,在黑水河下游远离工坊区的地方,依山傍水,修建了数十座连排的蜂巢焦炉,形成了第一个焦炭生产区。洗煤、配煤、装窑、干馏、熄焦、出炉…一套虽然原始却行之有效的生产流程被建立起来。
当第一批成吨计算的、质量稳定的焦炭被运抵高炉区时,高炉的匠人们既好奇又忐忑。
“换料!全部改用新燃料!”江辰下令。
焦炭被投入高炉,伴随着更加猛烈的鼓风(水力鼓风机也已就位),高炉内部发生了翻天覆地的变化。
焦炭极高的燃烧温度和还原性,使得炉温达到了前所未有的高度,铁矿石的还原更加彻底;其坚硬和多孔的特性,保证了高炉内料柱的透气性,使得反应更加充分均匀;而杂质(尤其是硫)的大幅减少,则从源头上提升了铁水的品质。
经过一昼夜的紧张冶炼,到了出铁的时刻。所有人都屏住了呼吸,包括江辰。
以往出铁,铁水颜色暗红,流动性一般,冷凝后的生铁锭表面粗糙,断口呈灰白色,质地较脆。
而这一次…
当出铁口被打开的那一刹那,一股更加耀眼、近乎白炽的铁水流奔腾而出,如同熔化的星辰,流动性极佳,溅起的铁花都显得更加明亮!
铁水流入砂模,缓缓冷凝。待冷却后,匠人们迫不及待地撬开砂型。
映入眼帘的生铁锭,表面光滑,呈现出一种更加致密的银灰色光泽!
老匠头颤抖着拿起一把大锤,狠狠砸向铁锭边缘!
铛!一声脆响!铁锭应声断裂,但断口却与以往不同,呈现出一种更细密、略带丝绢光泽的结晶纹理!
“好铁!这是上好的生铁啊!”老匠头激动得声音发颤,几乎老泪纵横,“杂质少了太多!韧性也好了!这…这铁水,直接用来铸造炮管,质量都能提升一大截!若是再经过炒炼、锻打,得出之钢,必是精品!”
高炉前,再次爆发出雷鸣般的欢呼!焦炭炼铁,大获成功!
这意味着,黑水县获得了稳定生产优质钢铁的基础能力!这意味着,打造更加精良的火枪、更加坚固的盔甲、甚至未来更大型的火炮,都有了材料的保障!
焦炭区的浓烟与高炉区的火光交相辉映,构成了黑水县工业力量最原始的图腾。焦炭,这由黑色原煤涅盘而生的银色精灵,正式成为了驱动黑水县战争机器强劲心脏的宝贵血液。
材料的革命,远比一两场战斗的胜利影响更为深远。它无声地夯实着江辰力量的根基,为他即将面对的狂风暴雨,积蓄着最原始、也最强大的力量。
现有的高炉,依靠木炭和优质煤炭作为燃料和还原剂,虽能产铁,但瓶颈日益凸显。木炭燃烧温度有限,且大量砍伐林木已引发环境忧虑和资源枯竭的苗头;本地虽产煤,但直接使用的普通煤炭(烟煤)杂质多,尤其是硫磷含量高,导致炼出的生铁质地脆硬,难以锻造优质钢材,严重制约了武器盔甲的性能上限。
记忆中的知识碎片再次闪耀——焦炭。将煤炭在隔绝空气的条件下高温干馏,驱除挥发份和有害杂质,得到的一种银灰色、多孔、坚硬且燃烧温度极高的固体燃料。这才是大规模工业化炼铁的完美“食粮”!
焦炭炼铁,成为必须攻克的下一道技术难关。这一次,挑战的不仅是工匠的理解力,更是对化学原理的初步探索和应用。
江辰再次扎进了军工坊深处的“格物院”。这里聚集了他网罗来的最能工巧匠和少数对“格物”感兴趣的读书人,堪称黑水县的“最高科研机构”。
没有现成的焦炉,一切从零开始。江辰凭借着记忆和推理,绘制出一种原始的“蜂巢式”炼焦窑的草图——砖石结构的密闭窑室,下部有进气口和燃烧室,上部有导出焦油和煤气的管道,顶部可密封。
“将军,这…把煤封起来烧,不让它见明火,就能得到更好的燃料?”一位负责高炉的匠头挠着头,满脸困惑,“这煤烧起来冒黑烟,有味,还爱结块,封起来烧,岂不更糟?”
“非也。”江辰耐心解释,尽量用他们能理解的方式,“此过程如同煅烧石灰,意在驱除杂质,留其精华。煤炭中之油性、烟瘴之气被逼出,剩下之炭核,更加纯净,燃烧更烈,温度更高,且不易碎,最适合高炉吹炼。”
道理虽简单,但实践起来却困难重重。
第一批试验窑建成点火后,不是密封不严,空气进入导致煤炭烧成了灰烬;就是温度控制不当,干馏不彻底,得到的半生不熟的“焦炭”质量低劣;更危险的是,导出的煤气在窑口遇明火发生爆燃,险些酿成事故。浓烟、怪味和一次次失败,让不少匠人打起了退堂鼓,私下里议论将军是不是又在意想天开。
江辰却不为所动。他吃住在格物院,与工匠们一起守候在窑口,观察火焰颜色,记录温度变化(依靠简单的陶制高温计和经验),调整进气口大小,改进煤气导出管的设计。他深知,这是迈向高质量钢铁的必由之路,没有退路。
转机发生在一个深夜。经过无数次调整参数后,一座经过精心修补的试验窑终于完成了预设的干馏周期。窑火熄灭,窑体自然冷却。
所有参与试验的人都紧张地围在窑旁,空气中弥漫着焦灼与期待。江辰亲自拿着铁钎,撬开了密封的窑门。
一股热浪夹杂着奇异的气味扑面而来。映入眼帘的,不再是黑黢黢的原煤,也不是灰白的灰烬,而是一窑室银灰色、闪烁着金属光泽、布满奇异孔隙的固体块!
“成了?!”江辰眼睛一亮,用铁钎撬出一块。那块状物入手沉甸,敲击发出清脆的金属声,结构坚硬,孔隙均匀。
“快!取水浇灭余热!”他大声命令。
冷水浇上去,发出刺啦的声响,蒸汽弥漫。待完全冷却后,江辰拿起一块焦炭,走到一个特意准备的小型锻炉前,将其投入炉中,鼓风点燃。
呼——!
炉火瞬间变成了灼白的颜色,火焰稳定而猛烈,几乎看不到黑烟,散发出逼人的热浪!远比燃烧木炭或普通煤炭的温度高得多!
“天爷!这火…这火如此之烈!”老匠头瞪大了眼睛,忍不住将手靠近些,又瞬间被高温逼退,脸上写满了震惊和狂喜!
“成功了!我们成功了!”格物院内爆发出震天的欢呼声!所有的疲惫和怀疑在这一刻烟消云散!
接下来便是大规模生产和大规模应用的挑战。江辰立刻组织人手,在黑水河下游远离工坊区的地方,依山傍水,修建了数十座连排的蜂巢焦炉,形成了第一个焦炭生产区。洗煤、配煤、装窑、干馏、熄焦、出炉…一套虽然原始却行之有效的生产流程被建立起来。
当第一批成吨计算的、质量稳定的焦炭被运抵高炉区时,高炉的匠人们既好奇又忐忑。
“换料!全部改用新燃料!”江辰下令。
焦炭被投入高炉,伴随着更加猛烈的鼓风(水力鼓风机也已就位),高炉内部发生了翻天覆地的变化。
焦炭极高的燃烧温度和还原性,使得炉温达到了前所未有的高度,铁矿石的还原更加彻底;其坚硬和多孔的特性,保证了高炉内料柱的透气性,使得反应更加充分均匀;而杂质(尤其是硫)的大幅减少,则从源头上提升了铁水的品质。
经过一昼夜的紧张冶炼,到了出铁的时刻。所有人都屏住了呼吸,包括江辰。
以往出铁,铁水颜色暗红,流动性一般,冷凝后的生铁锭表面粗糙,断口呈灰白色,质地较脆。
而这一次…
当出铁口被打开的那一刹那,一股更加耀眼、近乎白炽的铁水流奔腾而出,如同熔化的星辰,流动性极佳,溅起的铁花都显得更加明亮!
铁水流入砂模,缓缓冷凝。待冷却后,匠人们迫不及待地撬开砂型。
映入眼帘的生铁锭,表面光滑,呈现出一种更加致密的银灰色光泽!
老匠头颤抖着拿起一把大锤,狠狠砸向铁锭边缘!
铛!一声脆响!铁锭应声断裂,但断口却与以往不同,呈现出一种更细密、略带丝绢光泽的结晶纹理!
“好铁!这是上好的生铁啊!”老匠头激动得声音发颤,几乎老泪纵横,“杂质少了太多!韧性也好了!这…这铁水,直接用来铸造炮管,质量都能提升一大截!若是再经过炒炼、锻打,得出之钢,必是精品!”
高炉前,再次爆发出雷鸣般的欢呼!焦炭炼铁,大获成功!
这意味着,黑水县获得了稳定生产优质钢铁的基础能力!这意味着,打造更加精良的火枪、更加坚固的盔甲、甚至未来更大型的火炮,都有了材料的保障!
焦炭区的浓烟与高炉区的火光交相辉映,构成了黑水县工业力量最原始的图腾。焦炭,这由黑色原煤涅盘而生的银色精灵,正式成为了驱动黑水县战争机器强劲心脏的宝贵血液。
材料的革命,远比一两场战斗的胜利影响更为深远。它无声地夯实着江辰力量的根基,为他即将面对的狂风暴雨,积蓄着最原始、也最强大的力量。