第一百三十七章 新式炼铁

李啸看到，东北区作为军队驻屯地，已环修了一圈内墙，将其与其他三个区隔开，只要两处途径通往内里的大道，如许的做法，能够以确保军事奥妙不会等闲泄漏。

此中，虎帐，马厩，校场，武库，粮仓之类修建，均已修好，大队的铁龙总军兵正在校场中喊着标语停止练习，而在靠近军队修建的一侧的空余处所，则修建了沿着一条小街摆列的各种官署，内里包含给李啸伶仃居住的府邸，以及民政司、贸易司、产业司、监抚司、安然司等各种官府机构。

李啸又重视到，铁场作头颜均，正带着十几名工匠，热烈地会商高炉设立的要点。

李啸走畴昔，颜均等人这才发明竟是批示使李啸到来，大家一脸慌乱，便要吃紧下拜。

李啸让工匠们用城墙包砖残剩的砖头来修建，三天后，一座炭窑便建好了。

李啸决定，在建高炉前，起首建起了一座炭窑。

这一座肚皮广大，颈部收窄，表面有点近似景德镇花瓶的高炉，炉身有一多数是在地下，炉身如瓶，其口广丈许，底厚三丈五尺，因为要便利加料，故炉身大半在坑里。此中炉口瓶颈最窄处，仅容一人钻入，远远看去，有点象个酒瓶，也极象当代社会行动艺术的怪诞派作品。

只是这类炒钢法功课体例，这类碰运气般炼钢的出产功课体例，比起当时欧洲已是范围化的炼钢产业来讲，实在是过分原始与粗陋。

比拟明朝那些容积最大只要10立方米的炼铁高炉，这座高炉在颜均和众铁匠看来几近是庞然大物，而在李啸看来，不过是小儿科罢了，与后代的炼铁高炉，实在是不堪对比。

李啸的目光，集合在东南区。

工匠们翻开窑门，一股呛人的烟气劈面而来，让在场的工匠皆咳嗽不止。

西南区，这块被李啸设定锻冶基地的处所，将来要用于打制各种盔甲、刀剑、盾牌、以及各种糊口器具等物品。此时，这块锻冶基地，也与西北区一样，在没有合格的钢铁供应的环境下，除了厂房外，也都是空荡荡的一片。

李啸如许做，是为了包管实验炼铁的结果，因为柴炭的纯洁度比煤与焦炭都要高很多，而含杂质量却比这二者皆要少，现在用来实验性子的炼铁，倒是最合适不过。

李啸脸上，暴露淡淡的浅笑。

这高铝矾土，李啸记得在中国当代矿产品志中记录过，在鲁南地区是有出产的，特别是临沂山区更是极多，只是李啸现在只能节制这铁龙城及四周三十里的范围，没法伸手捞过界，故临时没法完整处理这个题目。

李啸闻言大笑。

颜均等人面面相觑，没听错吧，批示使李大人，竟还晓得炼铁？

跟着期间的持续生长，中国本来就粗陋的炼铁技术，自清朝今后，却更加式微不堪，与近代产业迅猛生长的欧洲诸国，构成了光鲜而可悲的对比。

“大人请看，那便是我军建好的铁龙城！”有侍从镇静地叫起来。

两个多时候后，挥汗如雨的工匠们终究取完了统统的柴炭。

李啸如许做，是有他的设想事理的。

李啸在心中暗下决计，今后必然要想体例处理这个题目，力求让高炉安然利用时候，能达惠邻近当代产业的程度。固然明朝的工人没有甚么劳保轨制，但李啸还是但愿极力包管这些工人的人身安然，毕竟每个工人的前面，都是有希冀他人为活命的一家长幼。

颠末端二十多天的筹办，统统筹办事情都做好了。

这座按李啸之意设想打算的雄城，周长1２里，城高为15米，墙面马道宽6米，全城皆包青砖，开有东、西、北三座城门，每座城门都建有瓮城、并且埋没了千斤坠之类的守城构造，铁龙城四周皆挖有宽广的护城濠，恰好操纵单县南部的太行堤河的河水停止添补，使其环城而过。

李啸带有实验性子的烧炭大得胜利。

而在城墙之上，诸如雉堞，女墙，羊马墙，角楼，炮台，射孔等防备办法，十足按制修建，以包管城池的防备才气。

如许一来，因为炉壁青砖的首要成分是二氧化硅，当石灰等造渣剂插手炉中后，将与铁水中的磷等杂质产生磷酸，而这个磷酸会与酸性炉壁产生狠恶反应，导致高炉内壁的腐蚀与破坏。青砖敷盐泥这类传统的中国当代炼铁体例，实在有相称的伤害性，直接导致了明朝各地炸炉事件的频发。

李啸为了安然起见，又对高炉附设的鼓风机，做出了严峻改进。

接下来，李啸设想了一个支架，安设在炒铁炉的正中心上方，支架上面安插着有三根熟铁棍子斜斜地伸向炉床，内里利用绞盘推用，有三个把柄向外伸出，能够由三个壮汉离着一段间隔共同鞭策炒铁，如许改进后，固然还是人力鞭策，但能够有效保护工匠的身材安康，也能够使炒铁更有效力。

李啸站在十字街道的中心，又大略地看了了其他的三大区的环境。

甲午战役时，在朝鲜作战的绿营清军惊骇地发明，自已的大刀竟然常被日军的刺刀一磕就断，这让本来就士气降落的绿营更加畏日如虎，遇之即溃。而日军则轻视地称这些不堪一战设备极差的中国军队为“支那渣滓军”。

真正让李啸忧心的是，当代钢铁产业中，高炉的内部布局中，所用的构建砖均为高铝黏土所制的耐火砖，这类砖头能包管高炉能够耐久利用，而现在在单县如许的平原地带，李啸实在没体例在四周找到高铝黏土，只能用浅显的青砖敷盐泥代替。

赵士桢则在《神器谱或问》说：制铳须用福建铁，他铁不成用。炼铁，炭火为上，北方炭贵，不得已用煤代替，故迸炸常多。

见到烟雾变成透明，工匠们便开端封窑，把窑顶的烟囱堵住。

此时，冒出的烟也开端窜改，开端先变黄，后变青，垂垂变成淡青色的透明状烟雾。

李啸等人安设下来后，他开端细心考虑如何用新式体例，来停止钢铁产业的范围化出产。

他看到，东南区内，修建了大量的庞大堆栈，应当是用来贮装矿石，以及将来要炼出的生铁、熟铁、钢材、以及作为燃料的煤炭所用。此中，储存铁矿石的两个庞大的堆栈，已装得满满铛铛。

望着这些凝集着自已心血，新建成的炼铁高炉，炒铁炉，鼓风机等炼铁设备。李啸心下，非常冲动。

李啸在心下暗想，我所制的铁龙城钢铁，这质量与数量，定要均在那明朝最好的闽铁之上。各位大贤，承让了。

李啸当然晓得当代高炉是如何模样以及如何运作，只不过李啸并不以为自已能在短时候内把当代技术完整照搬过来。还是连络当代的实际产业程度，一步一步加以改出去做，才是更实际的体例。

进入城来，李啸看到，铁龙城内，有四条阔达10米宽的呈十字交叉状的中心骨干道，全数用宽广的青石板铺就，把全部城堡打算为东北，西北，西南，东南四个大区。

真正让他们感到震惊的，实在并不是这座炼铁高炉，而是在高炉中间新建立的炒铁炉。

颜均与铁匠们用近乎崇拜的眼神看着李啸。

那就是，搅拌的同时也会逐步烧去柳木棍，相称因而往生铁中混入单质碳，藉由这个步调，偶然能够碰运气般地，直接炒出含碳量低于生铁，却高于熟铁的钢来，乃至有机遇炒出中碳钢与高碳钢。用明朝工匠的说法来讲，便是祖师爷爷开了眼，赐给辛苦功课的工匠的礼品。

又过了三天，李啸让工匠翻开窑顶透气，随后又冷却了两天，李啸便让人开窑取炭。

在明朝的时候，炼铁鼓风所用的还是折叠皮革所制成的地风箱，外型象个大型的手风琴。利用地时候用脚一下一下地踩踏鼓风。这类鼓风机最大的题目就是轻易在高温中老化，万一因为鼓风不力，而导致这座没无益用高铝黏土耐火砖的高炉炸炉崩塌，滚热的铁水能把四周的工匠刹时汽化。

当然，这是没体例的事情，在钢铁出产都尚未处理的环境下，造枪造炮之类，还只能是空中楼阁。

一名年纪较大的老工匠号令大师，从速把嘴闭住，包上湿巾，然后弓背屈膝，把一段一段乌黑发亮的柴炭从窑内捞出来。

形状上，它象一个大抽屉普通，上面有木制把手，可推拉鼓风。并且一旦发明有破坏，因是可拆卸木质布局，能够很便利地当即改换破坏部件。

为了包管安然，李啸对铁匠们几次叮咛，如许的一座高炉，只能用上十六七次，便要务必拆了重新搭建。

因为在李啸宿世糊口的二十一世纪里，中国海内根基上都是3000多立多米的大型高炉，200立方以下的高炉都必须强迫关停，日本乃至在二十世纪八十年代就已在利用5000立方米的高炉。

李啸与王义守吴亮等人亲热拥抱，笑语酬酢，一诉拜别之情。随后，在世人的簇拥下，一同进入铁龙城内。

李啸一行人，分开了济南，随后一起南行，三天后，便到了单县铁龙城。

随后，从四周各地荒山上，砍下木料，经简朴晾晒后，便搬进窑的上半部，窑的基层则放入放入从单县县城煤行买的煤块。

茅元仪在《武备志》中则在说：制威远炮用闽铁，晋铁次之。

按李啸心下估计，现在这座高炉，很能够用个不到二十次就会有烧塌的伤害。

它的布局能够看作上中下三层，顶层和次层相互断绝，中间是多个可翻动的铁栅栏。利用时铁水从高炉流到顶层，次层铺堆的煤炭平躺在铁栅栏上燃烧，加热楼上的铁水，煤炭烧过后翻翻铁栅栏，炭渣就掉进了底层的除渣室，铁栅栏放平，又能从斜向下45度的进煤道向它上面增加煤炭。

这些设备，与当代炼铁产业对比，固然还是粗陋不堪，却已大大超出了明朝这个年代的实际产业程度。

这座李啸设想的炒铁炉，形状有点像工夫茶的茶杯，它用敷盐泥青砖团体制作，炉床底部中间凸起，四周是拱形炉壁，下部为燃烧室，进风道在燃烧室底部。是一种前所未见的火焰与铁矿断绝的反射炉型。

而在柴炭烧制的这几天里，一座由青砖搭建，并且表里糊满的拌了盐泥的红色黏土，高约六丈，容积约30立方米的炼铁高炉，也在李啸的指导下，在铁龙城东南区靠近城墙角的位置，拔地而起。

那为甚么这类用柳木棍搅拌炼制熟铁的体例，会在中国这般提高呢？这是因为，这类粗陋的体例，另有个不测的好处。

此种体例，与当时的欧洲常用的，熟铁入炉加温渗碳炼成钢的灌钢法分歧，被称为炒钢法。

温度垂垂降低，此时一楼的煤炭已经烧尽，二楼窑内木料本身开端氧化发热，木质质料产生热分化反应，其构成开端产生了窜改。此中的不稳定成分，如半纤维素，产生分化天生二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。

但是，李啸的炭窑设定，是各位明朝工匠前所未见的古怪形式，让一众工匠感受非常别致。

不过看上去，李啸的神情，并不象是开打趣的模样，大家略一思考，便一同拱手言道：“既然大人亲来主管炼铁事项，我等悉听安排便是。”

李啸设想的炭窑，半截埋在地下，半截露在内里，用一名工匠的话来讲，这炭窑，象一只庞大的乌龟。

可用于冶炼优良铁料的柴炭，就如许烧成了。它的炭含量极高，磷、硫等杂质含量低，复原性强，还具有疏松多孔的布局，燃烧充分，供热均匀，在高炉炼铁中比焦炭更加优良。

当时的铁以福建的最为闻名，方以智曾经在《物理小识》说过：南边铁以闽铁为最上，广铁次之，而楚铁只可做锄。

让颜均与众铁匠非常诧异的是，李啸设想的这座炒铁炉完整颠覆了他们对炒铁炉的原有认知。

李啸远远地看到，前面不远处呈现的那座巍峨雄峻的高城时，心下非常冲动。

再行进到北门外时，驻守铁龙城的将领王义守，铁主城主管吴亮等人，已率着一众铁龙城的将领官员，摆列城门两边，欢迎批示使李啸到来。

木料自成分化发热把窑内温度推到了最高点，约莫摄氏400度，木质质料急剧地停止热分化，木料大要有黏稠的油状物流出，那是反应天生的大量醋酸、甲醇和木焦油，时不时的还会鼓起一个气泡，则是甲烷、乙烯等可燃性气体。这些物质，在炉内缺氧的环境下迟缓燃烧，开释热量、保持窑温。

如许，窑内的木料开端在非常缺氧的环境下持续化学反应，固为完整堵住了氧气，窑内氧化反应就渐渐停下来，窑温逐步变低。

而远处铁龙城东西两侧，可影影绰绰地看到，两处皆有多量的百姓劳工，在挖矿、碎矿、洗矿，然后再装车运入城中。

李啸晓得，这个明末期间，工匠中能达到的最早进技术，也不过就如《天工开物》所讲的那些炼铁手腕了。并且，因为明朝各地钢铁出产，根基是处于一个封闭与伶仃的状况，先进技术交换不充分，工匠所能采取的体例，很多乃至还没有达到《天工开物》内里的标准。

柴炭总重，整整五千斤。

他晓得，现在，终究轮到自已这个宿世学过钢铁冶炼专业的大门生来一显技艺了。

算起来，从蒲月初到玄月下旬，用了近五个月的时候，这座关于李啸军将来运气的铁龙城，在充沛资金的包管下，才终究修建结束。

颜均他们所晓得的明朝炒铁炉，也就是《天工天物》上面所记录的那种开放式炒铁炉，是一种完整用人力搅拌制作的设备，炉形与一个水水缸近似，炉边总有一名身强力壮的大汉，拿着根柳木棍做的炒铁棒，挥汗如雨的来回搅动，使生铁液中的碳氧化，而成熟铁。只不过，这类体例，极没效力也极侵害工匠的安康。

现在这类可拆卸的活动式推拉木箱鼓风机，便是李啸经熟思后所设想的新式鼓风设备。

李啸重视到在西南区与东南区靠近主街的处所，修建了多量的浅显民居，另有书院、澡堂、水井、以及大众厕所之类的平常修建。

李啸扶住他们，然后拍拍颜均的肩膀，浅笑着对他说道：“颜作头，这个高炉的设想，就让本官与你们一起完成吧。”

李啸俄然想起明朝一些名流对各地炼铁状况的评价。

接下来，李啸让工匠在一楼的火嘴处燃烧，引燃煤层，这时二楼窑中木料开端被火炙烤，这些犹然有些发湿的木料，水分蒸发后，异化其他挥发物，构成冷白的烟雾，从烟囱中冒出，敏捷被北风刮散。

西北区，是李啸筹算将它建成火炮厂、火铳厂、弹药厂、维修厂等与李啸军最为密切相干的兵工财产的处所。现在厂房均已修建好，只是内里都还是空荡荡的，没有设备也没有工人。

因为炭窑半埋地下能够有效的保温，更好地进步质料操纵率。它的详粗布局，则是近似一座二层小楼，一楼用来烧火加热，二楼安排烧制柴炭的质料木料。

李啸等人起首看到，北门外的官道的两边，已修建了十几家大大小小的商店，店铺伴计此起彼伏的呼喊声中，铁龙城的百姓们，进收支出地采买物品与各种商货，整条官道，已很有一些熙攘的感受。

李啸心下暗叹，这般雄峻的铁龙城，北面那周长不过4里的单县县城，与之比拟，何其寒酸粗陋。