朱桓的钢铁联合冶炼测试方案,所用的绝大部分技术和材料,都是当前现有的。
高炉至少在西汉就成型了,此后一百多年间越来越成熟。
水力旋转持续鼓风设备在东汉就有了。
焦炭宋朝就在用了,铝矾土也在陶瓷行业用了几百年了。
白云石虽然用得少,但是这种材料隨处可见。
辅助冶炼需要的锰矿,是陶瓷和绘画用的顏料,还是方士的炼丹材料,也被视为药材,
甚至於,跟著朱桓干活的炼铁工匠们,能够看懂朱桓现在要干什么事情。
在他们看来,这就是炒钢法的变种。
炒钢法是在池子里面搅拌生铁水,朱桓这是要做一个能活动的炒钢炉。
相当於把手动翻炒变成了上下顛锅,再加入鼓风辅助。
转炉炼钢的原理与炒钢法確实非常类似。
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朱桓把炼钢的总体计划安排下去,刚刚建立起来的钢铁厂便迅速忙碌起来。
大部分短期內需要製作的东西,都是工匠们本来就非常熟悉的。
全新设计的东西,主要是转炉本身和鼓风加热系统。
朱桓的主要精力,就是跟负责这些东西的铁匠交流,亲自画了诸多的示意图。
钢铁冶炼本身是个颇为耗费时间的大工程。
朱桓把大量的要求安排下去之后,也就不再天天去现场盯著了。
隔三差五去一趟,確认工程进度,解决工匠们的疑问。
有时间的时候就继续规划自己的教材。
在这样的忙碌之中,一个月的时间转眼就过去了。
龙凤九年十二月十日的时候,所有冶炼用的设施全部准备完成。
朱桓下令开一次高炉,炼製一批脱氧剂——锰铁合金。
空气转炉炼钢,要往转炉之中吹空气,用空气中的氧气烧掉过多的碳。
但是在这个过程中,但也会让部分铁水氧化,形成铁锈。
关键是氧气也会残留在铁水之中,在铸锭的內部形成大量细微空腔。
这样炼出来的钢铁性能不佳,需要继续锻造才能使用。
还要用脱氧剂,消耗掉过多的氧,把氧化铁还原成铁,避免形成铁锈和空腔。
最容易获得的脱氧剂,也是最传统的转炉脱氧剂,就是锰铁合金。
將筛选出来的软锰矿、少量铁矿石,与白云石和焦炭一起投入高炉。
用儘可能热的鼓风吹炼煅烧,就能得到块状的锰铁合金了。
只需要一千三百度的炉温就能完成,与烧制陶瓷一样。
湖广行省湘潭县北十几公里外,距离湘江同样十几公里的地方,有中国最大的锰矿。
该矿富含软锰矿石,是高纯度的二氧化锰。
埋藏最浅的地方只有不到两米,开採条件和筛选条件都很低。
工匠们折腾了一天,成功烧制了一炉锰铁合金。
朱桓炼钢所需的东西全部就绪。
朱桓没有马上尝试冶炼钢铁,因为知道朱元璋对钢铁冶炼非常重视。
所以晚上晚上吃饭的时候,专门跟朱元璋匯报了一下:
“父亲,钢铁冶炼验证设施已经全部准备完毕,接下来要正式尝试冶炼了。
“父亲是否要亲自去视察一下
“当然,这是第一次採用这种工艺,未必能够成功冶炼出钢材,后续肯定需要调整。
“父亲也可以等完全成功之后再去看成品。”
朱元璋確实很重视钢铁冶炼,若能直接浇筑出高水平的钢材,很可能会直接影响战局。
朱元璋几乎没有多少犹豫就决定亲自去一趟。
第二天清晨,朱元璋带著朱桓乘车来到了钢铁厂。
正式启动高炉之前,朱桓先给朱元璋介绍了工艺流程。
朱元璋听完也是下意识的反问:
“这套流程,跟传统的炒钢法最大的区別,就是所谓的除磷重炼过程吧”
朱桓点头说:
“是的,原理是非常类似的,最大的区別就是有了除磷等后续精炼过程。
“以及用摇晃和吹气炒钢,不用棍子翻炒了。
“这样得到的钢材,性能远高於以前只能做农具的高磷炒钢。
“可能略低於精品百链钢,但是性能稳定,且產量和生產速度都远超百链钢。
“与此同时,这种钢材也可以继续用传统工艺,快速製成百链钢。”