第479章 钢材

这是一个技术停滞不前的年代。

在这个年代，由于大明帝国的国土面积广阔，人口相对稀疏，再加上路引制度导致陆路交通极为闭塞，这个帝国在建立之初的三十余年，一直没有进行有效的、大规模的技术交流，匠户制度下不管是父死子继还是师死徒继，都存在着“代代留一手”的情况，有的技术留着留着就断了传承，这使得冶金领域的技术发展速度极其缓慢，几乎是凝滞，甚至是倒退的状态。

这时候，在冶金领域使用最广泛的燃料，其实就是煤炭。

说来很奇怪，但其实一点都不奇怪的一件事，那就是在这个时代，几乎没有人想过，煤炭还能变成什么。

“煤炭的产物”这个命题，放到后世，很多人都能想到一大堆，汽油、柴油、煤油、尿素、甲醛、沥青、塑料、合成纤维.

但这都是第二次工业革命以后的科技产物了，在第一次工业革命阶段，其实煤炭最重要的产物，就是焦煤。

焦煤其实就是煤在隔绝空气的条件下，加热到一千度左右，然后经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成的，这一过程叫高温炼焦，然后炼制出来的焦煤主要用于高炉炼铁和用于铜、铅等有色金属的鼓风炉冶炼，姜星火虽然化学学的一般，但也大概记得，是起还原剂、发热剂的作用。

而炼铁的高炉采用焦煤代替煤炭和木炭，为现代高炉的大型化奠定了基础，是冶金史上的一个重大里程碑。

但在现在的工匠眼里，却完全意识不到这一点，原因也很简单，煤炭的主要作用就是在冶炼过程中，作为跟木炭一样的燃料，起到给冶铁高炉加热的作用。

而对于工匠来说，他们用的煤炭的价格其实是很贵的，不能随意浪费，是必须要爱惜一点使用的，随意给霍霍了那就太可惜了，毕竟这玩意儿比木炭要难获得，大明南方的煤矿并不多，产量也不高。

但工匠们哪知道，如果不霍霍一下，把煤炭扔进密闭空间去干烧，是无法获得焦炭的。

总而言之，之所以没人尝试，或者有人尝试了但是没有传播出来，主要原因就是煤炭对于工匠们来说，就已经足够了。

不过工匠们考虑的问题，对姜星火来说都不是问题。

这就像是对于一个家庭来说，一袋米、一捆柴都很重要，不能轻易浪费，但对于一个国家来说，如果能用这种微小的代价就尝试出新的技术路线，是完全可以通过“浪费”来试错的。

“派人去袁珙负责的化肥工坊，那里是不是有小规模的制备焦炭设置？让他们送焦炭过来，如果没有就现在开始炼制。”

虽然现在的化肥工坊，主要的生产过程就是把从万里石塘的鸟粪岛定期运来的鸟粪稀释，加入各种有用没用的其他物品，制成化肥装袋贴签然后售卖。….

但在最初试验的时候，为了获得合成氨来展示化肥的功效，是有一条土法炼焦线的，当时只是为了通过绿矾液体来收集氨气，并非是为了炼制焦炭，焦炭只是副产物，姜星火也从来没想过用焦炭来提高炉温，继而制造液态钢的事情。

毕竟穿越者也不是百科全书，很多串联的知识点，在只想做一件事情的时候，是很难意识到它的其他作用的，所以姜星火也下意识地忽略了这一点，直到现在才想起来。

虽然现在的化肥工坊，已经不需要这种低效的制取手段，但是怎么说呢这种有纪念意义的装置，还是被保留了下来，就像是很多名人保存完好的故居，意思是差不多的。

炼焦有两种，一种是土法炼焦，一种是正经的焦炉炼焦。

化肥工坊里保存的，就是土法炼焦的小炉子和长条埋焦设施。

土法炼焦的实际过程，只能用“朴实无华”四个字来形容，所谓的长条埋焦设置，不过是一个堆放成长方形的池子，四周顶底都用耐火砖密封，然后点燃煤炭，经一段时间把煤气全部烧完，不再冒烟，就炼成焦炭了

有什么技术难点？也没啥，最多就是弄个侧壁的导火道，让煤炭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，经长条埋焦设置侧壁的导火道继续燃烧，并将部分热传入里面，然后从孔洞里注水熄焦，冷炉，扒焦。

土法炼焦结焦的时间相对比较长，成焦率也低，煤耗更是高的没眼看，而且环境污染贼严重。

但是无所谓，正经的冶铁场，姜星火肯定会让他们想办法改进出来专门用于炼焦的焦炉的，对于这些人的聪明才智和动手能力，姜星火没有怀疑过，他们缺的或许只是思路上的指引。

这些拿过来用的焦煤，只是姜星火用来给他们看，怎么用新的燃料，把炉火的温度提高到足以熔化出钢水的地步的。

姜星火和胡元澄出去说话了，内里的工匠们议论纷纷。

“焦炭？听着是把煤炭又烧了一次，是不是跟木头烧成木炭，是一个道理？”

“木头烧成木炭还能接着烧，煤炭烧成焦炭，那不就是一堆黑疙瘩了？还能接着烧？”

“谁知道呢，不过上头这些大人物要怎么弄，咱就怎么弄吧，混口饭吃，计较那么多干嘛。”

“我们这些熟铁不够吧？还需要往里放生铁？”

有人立即说道，他们刚刚也看了，若是大规模的炼，怕是这里的不够，因为刚刚送走了一批熟铁。

虽然这个时代，工匠们无法直接得到液态钢，但是基本常识还是知道的，生铁含有其它杂质较熟铁要多些，同样的道理，把生铁回炉的话，最后得到的铁水，里面的杂质也要比熟铁的铁水要多些.事实上在现代炼钢也是，除非是特种钢，不然的话理论上都是可以用熟铁回炉的，只不过很少有人这么做就是了，都是有成套的设备和工艺几步就到位的。….

“老师傅，你说这能行不？”

这时候，工匠们看向了一直在角落里没说话的那个面色蜡黄，穿着棉袄的老人。

老人皱了皱眉，对那个瞎折腾的安南人，他看不顺眼，因为他一眼就能判断出来，想要靠着减少冶铁炉的对空气接触面积来提高炉温是不可行的，以前不是没人想过这个法子，早就折腾个遍了，却无一人成功。

但国师不一样。

国师的威望，又岂是这些安南人能够比的？

所以，他并不敢质疑姜星火的决定，只是努了努嘴，说道：“且看看吧。”

这时候，姜星火正在和胡元澄讨论炼焦设施的建设。

毕竟总用土法炼焦，产出比实在是太低，想要实现正规化的持续冶炼，肯定是要弄正儿八经的炼焦炉。

但这东西姜星火也不太懂，只是翻书的时候有个大概的概念，嗯，原子弹他也有个大概的概念.总之吧，先描述出来，然后让胡元澄去弄就是了。

事实上，焦炉也不是只有一个模样，毕竟煤焦化技术的应用在他前世已经有了几百年的历史，炉子的结构形状也经历了许多变化，一开始的炼焦是仿造烧木炭的过程采用成堆干馏，还比较原始；到了后来开始演变成砖砌的半封闭式长窑炉，也就是类似于现在化肥工坊用的土法炼焦；再往后，开始采用全封闭式圆窑，即俗称的“蜂窝炉”，其技术特点是炭化和燃烧在一起，靠燃烧一部分煤和干馏煤气直接加热其余的煤而干馏成焦。

而姜星火认知里的小时候在农村见的焦炉，则是十九世纪中期以后的产品了，也就是从窑炉发展到外部加热的炭化室炼焦阶段，并且出现了倒焰炉，这个版本的焦炉是将成焦的炭化室和加热的燃烧室用墙隔开，在隔墙上部设有通风通道，炭化室内煤的干馏气经此通道直接流入燃烧室，并且与来自燃烧室顶部风道的空气混合，自上而下地流动燃烧.至于后来的版本，也就是一个逐步完善的过程，比如回收化学品的改动，还有利用烟气废热的改动，总体来讲变动不大了。

“要建一个炼焦的工房，你准备怎么做？”

“还请国师示下。”胡元澄恭谨地回答道。

姜星火闻言摇了摇头，说道：“说说你自己的想法。”

胡元澄对此基本可以称得上一无所知，当然不会有什么太好的想法，但姜星火之所以这么问他，就是暗示他，自己不需要他表现成为一个提线木偶来让自己放心。

胡元澄大概说了说想法，姜星火不置可否地点了点头，然后说道。

“找个房间，先给伱画个图纸。”

到房间门口的时候，他止住了脚步。

姜星火这时候在脑海里想了想，才进到屋子里，然后就坐在桌案前，提笔画了起来。

一支毛笔，一叠宣纸，姜星火花费了小半个时辰的时间，总算把自己能想到的图样都画好附上标注了，然后交给了胡元澄。….

胡元澄仔细看了一番后，点点头说道：“明白国师的意思了。”

“焦煤到了吗？”

“刚到，没敢打扰国师。”

姜星火满意地说道：“那就赶紧拿焦煤试试吧。”

几车还冒着热乎气的新鲜焦煤被送了过来，然后就在众人的注视目光中，送入了冶铁炉里。

所有人都在猜测，这种新燃料，能否将炉火的温度，加热到足以把钢材熔化成水的地步。

胡元澄也不例外，虽然他觉得这样从未有人尝试过，但既然是姜星火如此郑重其事吩咐的事情，哪怕在别人看来希望渺茫，也必须要去尝试。

但在此之前，胡元澄还有点事情，他出门吩咐外面的小吏道：“马上去找人，按照图纸，赶紧在那边修一个炼焦室出来，记住，要快，这几日就要弄出来。”

小吏转身欲走，胡元澄又拉住他的袖子，想了想补充道。

“另外，都要用最好的材料，最快速度，最坚固的砖石，来干活的人，我要求是最精细机灵的。”

胡元澄对着他又叮嘱了几句，然后挥了挥手，示意小吏离开。

随后，重新回到熔铁炉旁的胡元澄，他的目光也跟着众人一起看向炉子。

“轰—！”

“滋啦—！”

熔铁炉里突如其来的响动声震耳欲聋，吓得站在旁边围观的人一跳。

毕竟，这个时代的炼铁炉，是从来不用焦煤的，所以有点状况，也实属平常。

胡元澄愣了半晌，然后转头看向身侧的人：“国师？”

熔铁炉里什么情况谁都不知道，因为只有顶部的进料口，和下面的出料的小孔，所以这时候拿着铲子在天桥送料的工匠，也不敢继续有动作了。

“继续加。”

姜星火神情自若地说道：“炸不了，往里加，除了送料的人都往外站点就是了。”

胡元澄连忙应道：“是！”

然后众人便继续投入到了工作中。

姜星火静默地等待着。

片刻后，熔铁炉的火焰果然出现了以前从未有过的异常！

嗯，其实一般人不知道的是，炉火的颜色，是能够直观地判断出温度的。

虽然这时候的工匠们没有具体摄氏度之类的概念，但老祖宗口口相传下来的东西，还是形成了口诀。

直观一点，按不同的摄氏度，其实就是这种演进。

600摄氏度：暗红色

700摄氏度：深红色

1000摄氏度：橘红色

1100摄氏度：纯橘色

1200摄氏度：金橘色

1300摄氏度：金白色

1500摄氏度：纯白色

1600摄氏度：白蓝色

在场的所有工匠所背诵的口诀，最多，就是到金白色。

饶是如此，也极少有人在实际冶炼过程中见过金白色的火焰。

这当然不是玄幻或是修仙小说里小喽啰们没见过异火，而是现实世界真的没人见过，原因就在于，生铁的熔点是1100-1200摄氏度，杂铁的熔点是1200摄氏度，而煤炭或木炭所能提供的热量，也只够加热到这个范围，所以这些工匠平常最多就是把生铁给熔炼了，根本没有熔炼钢材（1400摄氏度）或是熟铁（1400-1500摄氏度）的能力。 而今天令他们震惊的是，跟木炭和煤炭完全不同，随着焦煤的使用，刚一开炉，下面的火焰就直接变成了金白色！….

“金白色的火！”

工匠们目瞪口呆地看着这副奇景。

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