第4471章 神战

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    第十三集铁厂
    日
    当李靖再次穿越到北宋的时候，时间已经到了宣和三年六月，老李大概的计算了一下，在现实世界每经过一小时，北宋的平行世界大约经过一天，现实世界每经过一天，北宋的平行世界就经过24天，李靖是六月十号回到现实世界的，现在是六月二十一日，所以老李回去以后，这边刚好过了一年。
    这一年时间李凡已经盖好新屋，简简单单的四合院，正堂两间，左右各一间，还带了个小院，屋后货柜的位置盖了一所仓房，院子周围还立起了半人高的石墙。李凡住正堂左边，李靖住正堂右边，桂宝住左厢房，一年不见兴许是生活条件好了，桂宝也长高了不少，只是他不喜读书，李凡只好给他找了个武师傅，平日里练练拳脚，现在也颇有些精壮，人也没那么羞涩了。
    小万同学差人来找了老李好几次，李凡都说人在蜀中，芸姑娘倒是被教坊司派到了夔州。
    这下人回来了当下也不耽误，李靖当即去找万公子，这次还是在万华楼三楼包厢，老李拿出了水力锻造机的简易图纸（自己画的），双方敲定共同组建中华铁厂，由李靖出技术和设备，万公子出人和地，双方股份各占一半，作坊主要生产供夔州军使用的武器，另外也会生产日用农具。双方立下合约，由李靖做总经理，万友商行在本地有铁匠铺，工人也是现成的。
    其实李靖知道万州本地也有石灰岩，如果配合石膏，可以造出简易的水泥，所有的基础建设都离不开水泥。
    万州府水力资源丰富，可以利用的河道众多，而且有长江水利之便，所以基地还得搁这里。临近的开州府有丰富的煤矿，只是当下交通不便，运输量很低。夔州府也就是后世奉节有大量的铁矿。
    中华铁厂选址在竺溪河河畔，竺溪河算是万州的母亲河，河宽15米左右落差很大直入长江，
    整个铁厂占地十余亩，首先在紧邻河道的地方开挖出分水渠，然后用土石修建简易拦水坝，迫使竺溪河改道分水渠，然后在旧河道上修筑工台，以放置水力机械，最后扒开拦水坝封住分水渠，让竺溪河回到原来的河道。整个工程万友商行召集了数百人，加班加点持续了一个多月才完工，当竺溪河水流过推动水轮旋转，经过齿轮的带动引入铸锤，重达三吨的铸锤会随着齿轮的转动，有节奏的锤击下方的铁毡，随时还可以切换成磨盘或者是钻头。
    炼钢简单的来说分为三步，第一步燃料，古代没有温度很高的燃料，没办法把铁矿石熔化成铁水，也就没办法祛除其中的杂质，只能靠手工反复锻打。第二步有了燃料，在把铁矿石熔化成铁水，祛除杂质获得生铁。这种生铁就可以锻造或者铸造成任何东西。第三部就是生铁再次祛除杂质炼成钢铁。说白了炼钢就是把铁矿石杂质去掉保留有用元素的过程。
    宋朝这时候的工匠们只能在摄氏八百至一千度较低温度下，用木炭还原铁矿石，得到一种含
    杂物较多，呈海绵状的块炼铁。因为块炼铁含碳量很低，相当软，只能锻，不能铸，因此不是理想的造器材料。
    铁匠们以块炼铁为原料，对它反复加热，折叠锻打，
    挤出杂物，并在与炭火接触中使之增碳变硬，就成了块炼渗碳钢（简称块炼钢）。这是最原始的钢。
    这种钢在制造过程中，需要反复加热锻打，故又称“百炼钢”。
    这种制钢法，劳动量大，效率低。西汉中后期以后，铁匠们发明了“炒钢”技术。即将生铁加热到摄氏一千二百度时，撒入矿石粉，并不断搅拌，使生铁的含碳量降
    低（碳氧化）而成钢。
    这是一种制钢简便快捷的工艺，炒钢技术的出现，标志着炼钢技术发展到一个新阶段。它可以使社会得到大量廉价的熟铁和钢，对于生产工具
    的改进，起着重要作用。河南南阳东郊出土的一把铁刀，刀身有一道平行于刃部的锻接痕迹，刃部就是用高质量的炒钢锻接而成的。欧洲是在十八世纪中叶才开始运
    用炒钢技术，比我国落后了一千八百年。炒钢再经反复锻打，钢的成分就会更均匀，组织更密致，强度更高，这就是水力铸锤的作用。
    这种以炒钢为原料的“百炼钢”，比前述“百炼钢”工序简
    化，劳动量减少，产品质量更好。１９７４年在山东苍山出土的东汉永初六年（１１２）环首错金铭文“卅湅（炼）大刀”，１９７８年江苏徐州铜山县驼龙山汉墓
    出土一把五十炼钢剑，就是用炒钢作原料制作的百炼钢件。这是高级阶段的百炼钢。
    但是，炒钢时，如果火候掌握不好，炒过了火，钢的含碳量就会偏低，炒钢便炒成了熟铁。后来，工匠们发现，加入生铁，即可弥补这一缺陷。这就
    导致一种新的炼钢技术——灌钢法的产生。从现代冶金原理分析，这种技术，就是利用生铁含碳量高，熟铁含碳量低的特点，将熔化的生铁液灌入熟铁液中去，使成
    碳含量合乎要求的钢。
    不管是百炼钢也好，还是炒钢也好，都需要大量劳动力，而且产量很低。李靖经过研究决定使用还原法，要炼铁就得先解决煤的问题，煤炭从矿山开采出来杂质很多，必须炼成焦炭。
    首先利用水车带动磨盘研磨煤炭，得到煤粉经过水洗筛选出其中杂质，得到炼焦煤，然后用水泥和含有铝的黏土烧制的耐火砖修筑炼焦窑，把炼焦煤放置到窑中，在炉窑内不隔绝空气的条件下，借助窑炉边墙的点火孔人工点火，将堆放在窑内的炼焦煤点燃，靠炼焦煤自身燃烧热量逐层将煤加热(直接火加热部分);煤燃烧产生的废气与未燃尽的大量煤裂解产物形成的热气流，经窑室侧壁的导火道继续燃烧，并将部分热传入窑内(间接加热部分)。高温燃气流(800℃〉则夹带着未燃尽的煤裂解物——化学产品排入隔壁的炼铁炉。这个过程延续8～11天，焦炭成熟，从人工点火孔注水熄焦，冷炉，扒焦。
    有了焦炭，用还原法炼铁就很简单了，把焦炭和铁矿石一层层均匀的放入熔炉之中，加热熔炉，在高温下焦炭混合铁矿石燃烧，在引入炼焦窑的废气，铁矿石中的氧被焦炭产生的一氧化碳分解，就得到了生铁水，这时候铁矿石的残渣就漂浮在铁水上，直接去掉就可以得到杂质较少的生铁水。还原法的优势就是可以大量的得到杂质较少的生铁，而且可以用泥范浇筑成任何形状，省去了人工反复锻造的过程。
    最后就是炼钢，把生铁水送入炼钢高炉中继续加温，加入石灰粉，鼓入大量空气，氧气分解铁水中剩余的硫，磷等杂质，祛除杂质以后就得到了钢水，在浇筑成钢锭，或者直接加工成零件。
    这段时间以来，老李整整瘦了十来斤，人也晒黑了不少，每天呆在铁厂工地上，顶着四五十度的高温忙前忙后，整整两个月铁厂第一炉铁水才下线，看着闪着金光的铁水浇入模具，老李都忍不住流下了泪水，小万同学更是把老李惊为天人，当场认老李做了师傅，若不是何朝奉年纪大了恐怕都有拜师的冲动。
    关于铁厂的保密工作，匠人都是万友商行的老人问题不大，加上铁厂大部分建设都需要耐火砖，没有水力锻压设备，耐火砖气泡太多遇到高温就炸裂没法使用，通入熔炉的炼焦废气管道也是水泥所造，所以暂时别人想仿造也没辙。
    万友商行以前的匠作坊已关张，都转到铁厂来了，还招了二百多号人，加一起快小四百人了，宿舍都建了几十间，普通工人宿舍统一高低铁床，十六人一间，匠人是四人一间。厕所，食堂，澡堂，一应俱全。
    铁厂现在要是炼铁为主，钢只能少部分生产作为研究之用，比如火枪和火炮。
    夔州军哪里每年要上缴箭镞五万枚，朴刀500把，长剑500把，长枪枪头500枚，还有若干的杂件比如马鞍的镫环，帐篷铁扣等等。
    以前一个铁匠靠手工一天只能制作十枚箭镞，想想这产量，现在有了水力锻造，生铁水直接倒入磨具之中，冷却以后倒出来，用水力砂轮机研磨开锋，箭镞一天可以生产一两千枚，由于炼焦需要很多时间，所以才没办法继续提高产能。如果继续扩大厂区，未来半个大宋的武器制作都不在话下。
    随着铁厂初具规模，昔日清澈见底的竺溪河已经变了样，乌黑的洗煤水污染了河流，河道两岸的铁炉，焦炉喷出的黑烟染黑了天空，这也是李靖没有办法改变的事情。
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