大明铁骨-第156部分

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　　　　略点下头，朱明忠瞧着这铁厂中堆积如山的铁矿石，应该不下数百吨，按铁厂的规模，应该勉强够用一年。

　　　　“这铁厂炼铁用的是煤？”

　　　　答案是肯定的，毕竟在清河附近并没有大山提供木料，炼铁自然用煤。宋代以后，中国炼铁大都是以煤为主。用煤炼铁是中国古代冶炼技术上的重大进步，因为煤比木炭的火力强而持久，可以得更高的温度，但是古人并没有发现煤炭对炼铁的影响，用煤炼铁时，煤中所含的硫会进入铁水中，因此这类铸铁的含硫量高，而硫会导致钢铁变脆，从而影响钢铁的性能。

　　　　“经略，这清河铁厂每年可产铁不十五万斤，若皆用于铸千斤炮，每岁可铸炮不下数十门，当然，若是再收集废铁的话，可铸炮更多……”

　　　　在戴苍的话中，朱明忠摇头说道。

　　　　“铸炮需要用上等好铁，断不能用寻常废铁！”

　　　　看着那炼铁炉，朱明忠又说道。

　　　　“这炼铁炉中用煤炼出来的铁，并不适合铸炮！”

　　　　尽管对于铸炮并不怎么了解，但朱明忠很清楚，在19世纪中叶之前，陆军野战炮皆以青铜为主，铸铁炮虽然成本低，但寿命更低，不过海军中却大量使用铸铁炮，而各国海军铸铁炮又以英国海军的铸铁炮最好，因为英国海军铸炮所用的铸铁都来自瑞典，而瑞典的低磷铁直到20世纪，仍然欧洲各国高膛压火炮所必须的材料。拥有最先进的铸铁火炮，这是英国海军之所以能够横行大洋的原因之中，相比之下，不注重铸铁质量的法国海军，火炮爆炸事故可谓是层出不穷。

　　　　“废铁不适合铸炮？”

　　　　戴苍诧异的看着经略使，于工部中曾主持过铸炮的他，立即反问道。

　　　　“军门，以下官所知，这废铁最适合铸炮，因为其价格极低，且数量充足，若是以铁厂炼铁，这一年所铸至只能得炮数十门……”

　　　　对于戴苍的反问，朱明忠并没有解释什么，有很多事情无需解释，即便是解释了，他又岂能听得懂？

　　　　走到一座高达数丈的煤山前，朱明忠拿起一块煤，既然不拿起来，也可以看出这些煤是烟煤，如果是无烟煤的话，表面上光泽在阳光的照耀下发亮泛白，至于这烟煤，则没有丝毫光泽。

　　　　借着阳光中可以看到这些煤中含有很多杂质，朱明忠沉思片刻。

　　　　“神器谱中所述，制铳需以闽铁为主，因闽铁以炭火炼治，国朝炼铁皆以煤为主，只有闽省因山上林木极多，且无煤，而多以木炭炼铁，所以闽铁质优，最适合制铳，至于这煤中，你看这煤中的杂质？”

　　　　指着煤堆中的露出的杂质，这些煤中含有煤矸石和矿渣以及灰土，当然更为有害的是无法用眼睛分辨出来的硫、磷等杂质，也正因如此，在后世煤炭开采出来之后，会经过一道洗煤工艺，洗去其中的杂质。

　　　　“这煤中的杂质在炼铁时会渗入铁水之中，从而影响铁水的质量，如此自然不适合铸炮。”

　　　　“经略，这……这清河地处平原，四周无山，若是用木炭炼铁，这木炭又从何而来？既便是这清河有几座炭厂，制炭的木料也不过是拆毁的旧船以及船厂废料，每年所绝对不够炼铁所需……”

　　　　戴苍的语气显得有些无奈。

　　　　“古往今来，中原炼铁原本用炭，后来改用煤，皆是因为木炭不足，如此方才改用石炭，若无石炭，只恐怕这铁厂只能停产。”

　　　　“所以，炼铁终究还是要用煤啊！煤比木炭的火力强而持久，可以得更高的温度，可以说再适合炼铁不过，不过用煤炼铁还需要几道工艺的处理，并不能直接炼铁。有铁锅吗？找几口铁锅过来！”

　　　　很快，几口大铁锅就被架在河边，一桶桶河水被倒进锅中，在戴苍等人的不解中，朱明忠命人将成筐的煤倒入铁锅中，然后对工匠吩咐道。

　　　　“用铁铲搅拌，就像是炒菜一样，对，就是这样……”

　　　　在朱明忠的讲解中，那些工匠不停的搅拌着锅中的煤，那锅中的水越来越浑浊，随后又被倒入另一口锅中，继续搅拌，这就是土法洗煤，对于这种原始的洗煤技术，朱明忠只是曾经在网上看过一些纪录照片，在２１世纪的北方矿区，生活着数以十万计的洗煤工，他们往往是由两个人，三四口大铁锅，用铁铲搅拌，筛子打捞，把煤矸石和矿渣从原煤中分离，淘洗出优质煤核，通过这种手工操作方式，从大量的原煤中淘洗出黝黑的乌金。洗好的精煤，按照较高的价格出售给冶炼企业。尽管在２１世纪大型的矿山都建成了自动化的洗煤厂，淘汰了原始的土法洗煤。这个产业成为了夕阳产业。但就是这种原始的手工作业，几乎支撑着后世中国冶金的半壁江山。而现在这种土法洗煤自然能够支撑起这个时代与后世相比不值一提的冶金业。

　　　　河边的几口大锅边，几名工匠在那里不断的重复着同样的动作：大锅注水、铁铲搅拌，筛选出煤。相比之前含有大量杂质的煤，这些煤似乎干净的许多，被洗去的不仅仅是双眼能够看到的灰土，而且还能够降低灰分和硫分含量，而这才是可以用于冶金的精煤。

　　　　“经略，现在这些煤，便可以直接用于炼铁了吗？”

　　　　看着已经洗出的上千斤精煤，戴苍有些疑惑的问道。煤需要加以清洗，他还是第一次听说，不过听经略之前的讲述，似乎也有几分道理。

　　　　“暂时还不行……”

　　　　摇摇头，朱明忠又问道。

　　　　“葭湄，之前你说，这清河有炭厂？这炭厂在什么地方？”

第５6章　开启时代（第一更，求月票）（）　
尽管煤并不适合炼铁，因为煤炭中所含的硫会导致生铁的热脆性，使之无法锻造成形。但是焦炭却是最好的炼铁材料。

　　　　在几百年后，这是众所周知的事情。不过将焦炭用于炼铁，并不是一件容易的事情。炼焦很容易，只需要将炼焦煤在普通粘土砖窑炉内，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，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。这个过程延续8～11天，待到焦炭成熟，从人工点火孔注水熄焦，冷炉，扒焦。就产生了焦炭。

　　　　但是焦炭炼铁，真正的问题是什么？

　　　　真正的问题在于焦炭不如木炭、煤炭那么容易燃烧，如果要使用焦炭炼铁有必要改进鼓风设施和调整炉内结构以获得更充足的空气。在另一个世界中，英国的亚伯拉罕·达比，正因为解决了这个问题，通过对高炉的内径的改进使之适应焦炭炼铁，并为高炉安装了一套新的鼓风设施。如此改进后的高炉于1709年成功用焦炭炼出生铁。

　　　　焦炭炼铁的成功只是英国炼铁业革命的起点，它使炼铁业开始摆脱对木材的依赖。工业领域的技术创新是导致18世纪英国工业革命的根本因素，而人们最先想到的技术创新是纺织机和蒸汽机。但在经济学家眼里，18世纪发生的由木炭炼铁向焦炭炼铁的变革，其意义不小于纺织机和蒸汽机的发明，甚至更为深远。

　　　　焦炭炼铁引发的冶铁业革命在带来铁业繁荣的同时，使英国冶铁业迅速向中西部和南威尔士产煤区集中，并拉动英国煤矿业进一步繁荣。廉价的铸铁和熟铁使新型的动力机械得以大规模生产和应用，并使铁构件在工程建筑领域代替木材而得到广泛应用。不仅如此，价廉质优的熟铁使铁路建设的大发展成为可能。焦炭炼铁的发明引发以钢铁业及相关行业的巨大发展，人类也由此被带入了“钢铁时代”，英国的工业革命因此得以全面展开。

　　　　可以说，正是达比发明的焦炭炼铁，把英国带入了工业革命之中。对此，本身就是工科大学毕业的朱明忠自然非常清楚，他当然也很清楚，传统的炼铁坚炉，使用焦炭同样也需要经过改进。

　　　　为此在委托炭厂利用的其烧制木的炭的炭窑炼焦的同时，朱明忠仔细研究了一番炼铁坚炉，因为现在并没有时间建设可以提供更高炉温的炼铁高炉，所以只能在坚炉的基础上加以改进，从而令其可以使用焦炭炼铁，这种改进与英国的亚伯拉罕·达比的改进极为相似，无非就是增加坚炉的鼓风量。

　　　　“关键还是风箱，要增加鼓风量……”

　　　　回忆着在铁厂见过活塞式风箱，中国古代活塞式木风箱设计巧妙，构造合理，制作简单，便于维护，反映了很高的技术水平。活塞式风箱发明后，经过宋元时期的推广和应用，到明清时期己完全取代了木扇风箱，成为最主要的鼓风设备，对于古代冶金业的发展起到一巨大的推动作用。活塞式风箱由于实现了双冲程鼓风．是鼓风技术的一次飞跃；因其刚性、密封性好能够产生较大的风压、风量。较皮囊及木扇式风箱大大提高了工作效率，也极人地促进冶铸效率的提高。中国古代的活塞式风箱，是古代唯一的双作用风箱，至少在威尔金森在19世纪初发明水力鼓风机之前，这种风箱都是最好的。

　　　　想到铁厂中那些风箱，大者的用四五人同时推拉，即便是小的也要用两三人同时推拉。这种人力鼓风的效率自然非常一般。

　　　　“再增加一个风箱，应该就能解决鼓风的问题，不过就是太浪费人力了，应该改用水力，用水力推拉……”

　　　　在这个没有蒸汽机的时代，水力无疑是最便捷的动能，在兵器厂开始使用水力改制铳管之后，对于戴苍便不断的将注意力放在对水力利用的研究上，可即便如此，在看到朱明忠设计的用多个木齿轮传递水力，进而借用水力推动风箱的设计时，仍然被其精细的设计所折服。

　　　　“……这些齿轮现在只能用木制，等以后可以改用铁制齿轮，水车也可以改用的铁轴，这样使用寿命会更长一些……”