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，根本没有熔炼钢材或是熟铁的能力。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。

    要知道，以往都是他们用最好的炭，才能极小概率下见到金白色的火焰，通常或深或浅的橘色火焰就已经到头了，而现在，才一开始不一会儿，直接就出现了金白色火焰！

    这说明了什么？

    在场的人也不是傻子，很清楚地就意识到了它所代表的的含义，那就是焦煤的下限，就已经是煤炭和木炭的上限！

    这简直就是颠覆他们的认知！

    “我的乖乖啊，我活了大半辈子，还是第一次见到一开始就冒金白火的啊！”

    “是撒，谁能想到用焦煤能取得这么高的熔炼效率啊！”

    “难怪国师说用焦煤可以解决燃眉之急呢。”

    “哈哈，这是我见到的最厉害的炼铁方法了。”

    这绝对是不可思议的事情，而更不可思议的还在后面，那就是火焰的颜色，还在变化！

    金白色的火焰，其中的金色开始缓缓褪去。

    火焰，渐渐变成了纯白色！

    这时候的众人，已经彻底惊呆了，连话语都没了声息。

    “呼~”

    看着眼前的这一幕，胡元澄长长吐了一口气，这时候他才感觉到自己的手心里已经布满了汗水。

    那位穿棉袄的老师傅更是喜悦地走近了，盯着熔铁炉里那团火焰仔细瞧了又瞧，然后甚至痴迷地忍不住伸手想触摸它。

    就在这时候，他听到姜星火轻轻咳嗽了一声。

    那老师傅立马缩回了手掌，尴尬笑了两声，退回到了旁边。

    而就在这个时候，一阵噼啪爆鸣从熔炉底部传来。

    “这是――”

    一个在炉顶的天桥负责送料的学徒工激动地朝他们叫道：“铁开始化了！”

    细心的工匠低头观看出料孔，果然，焦黑的小孔里出现了废料以外的渗出液。

    “真的成了，太好了！”

    “哈哈哈哈！”

    “终于成功了，这样一来，以后就能直接熬出铁水了！”

    一群人欢呼雀跃起来。

    “别急，现在还不算成功。”

    姜星火摆了摆手，制止了众人的狂喜，然后继续说道：“这只是个初步的成果，距离彻底成功还差着一段距离呢，我估计最少还得接着熬小半个时辰，将焦煤其中蕴藏的能量消耗殆尽，然后才能算是真正成功了。”

    胡元澄闻言，立马严肃了神情，问道：“国师，需要我们做些什么？”

    “不，不用，我会教你怎么控制的，你只要照做就可以了。”

    姜星火微笑了起来。

    虽然姜星火没亲自炼过钢水，但是说实话，这些人也一样没炼过，姜星火比他们的优点，就在于前世好歹是亲自见过农村土法炼钢的，而且在之前的某一世里，经营过化工厂，也算是沾点边，多少懂点相关知识。

    很快，在姜星火的指导下，火焰的颜色，果然开始了另一重蜕变！….

    火焰中的纯白色，开始慢慢出现了妖冶的蓝色！

    “这”

    周围的众人都惊呆了，这种事，在他们看来简直匪夷所思，这世上谁见过这种白蓝火？还真是头一遭！

    如果非要钻牛角尖，那可以说闪电击中物体瞬间，或许会产生蓝火，但眼前的这可是人为的！完全由人操控的！

    姜星火停了停又指着那堵墙说道：“鼓风箱纯靠人力的话，效率还是太低了，如果能用水车带动牵引，风助火势，这炉火的炽热程度，还能再上一层楼！”

    听到这句话，众人皆是信服，毕竟国师这种奇人，既然说了，那就一定有他的道理。

    随着天桥上的送料工汇报钢水已然成型，众人纷纷感叹不已。

    姜星火却没有理会众人的感叹，继续解释道：“这钢水里，是可以加入别的矿石的，譬如有一种矿石，弄成粉末，加入到钢水之中，或许会有令凝固的钢材变得坚硬、抗腐蚀的效果。”

    “还有这种东西？国师，您这是从哪里弄来的啊？”胡元澄好奇地追问道。

    姜星火笑眯眯地拍了拍他的肩膀，然后凑近他，悄悄说了几句。

    胡元澄脸上浮现惊讶之色，说道：“国师，您.真的确定？”

    姜星火点了点头，说道：“我相信自己的眼睛，你只管照做就行了。”

    “那好！那属下稍后就斗胆试验一番。”

    又过了一阵子，随着燃料逐渐不足，炉温开始逐渐下降，但这个时候，钢水也炼出来了，钢水被浇入到了模子之中，这些模子本来是给生铁炼出的铁水准备的，如今也只能凑合着用了，没用多久，这些钢水就凝固成了钢锭。

    看着钢锭，老师傅啧啧称奇。

    “纯钢。”

    “什么意思？”

    “钢里的杂质，已经彻底烧光了。”

    事实上，这个状态的钢材，里面当然还有很多杂质，只不过，这是他们肉眼不可见的了。

    对于这个时代的工匠们来说，这就已经是彻彻底底的纯钢了，以后只需要通过冷加工，就能获得他们想要的东西。

    “那岂不是意味着已经成功用焦煤炼出钢了？”

    “嗯。”

    姜星火点了点头，看着眼前那团钢材，脸上也露出了一丝微笑。

    就像人类有基因锁一样，在不同的时代，同样有着科技锁的存在。

    而人类制造出钢水，进而低成本高效率地得到钢材，就是工业革命时代最重要的科技锁之一。

    有了钢材，就有了蒸汽机、铁甲舰、火车.等等一系列在农业时代根本造不出来的东西。

    别小看眼前的这些不起眼的钢锭，这才是真正的通往未来的无价之宝。

    跟铜相比，钢更加坚硬、耐用，可以承受非常高的温度和强度，是铸炮的不二选择。

    当初姜星火在研究出轻型野战炮，并决定用其替代传统的大炮时，也考虑过要加入钢铸炮管做的大炮的事情，可惜的是，因为缺乏相关工艺，手搓钢成本太高、耗时太长，根本无法做到批量列装，所以他只能放弃。….

    毕竟，用手搓的方式，就算勉强弄出来，效率也低，甚至连铸铜炮的十分之一的效率都比不上，因此一直拖延至今都没有办法实行。

    直到现在，批量制造钢材的办法，终于出现了。

    这一刻，姜星火感慨万千。

    “国师，您早就料到了，是吗？”

    胡元澄看着姜星火，眼睛里闪烁着兴奋激动的光芒。

    “嗯。”

    姜星火简单应道，然后挥了挥手。

    在场的工匠立即散去，只留下了几名人帮助把熔铁炉彻底关闭，以防发生危险。

    这时候胡元澄才迫不及待地道：“国师，您这次来，其实就是为了带我们冶炼出更好的钢，可刚您说的那件事”

    胡元澄很想知道，姜星火对于这些方面，到底有多重视。

    “当然。”

    姜星火理所当然地说道：“你应该知道这种在钢材里添加其他物质的工艺的价值，只是，现在的工艺还太粗糙，所以，有些东西也得慢慢摸索。”

    胡元澄又问道：“国师，那您觉得，要多久才能炼出这种所谓的‘合金钢’呢？”

    看似是疑问句，其实，这是胡元澄在试探，姜星火是否要给他设定一个期限，若是有期限，他心里清楚了，也好接下来办事。

    “不好说。”

    姜星火沉吟了一下，然后说道：“这要看运气了，不过既然有了焦煤，我想最多一两年吧。”

    胡元澄心中松了口气，国师并没有强迫他在多久之内弄出来，看来还是很清楚其中的困难的。

    胡元澄犹豫片刻，还是说道：“国师，您看我还有机会吗？”

    姜星火当然清楚对方口中的“机会”是什么，作为一个亡国之人，想来这句话在他的心中，已经埋了好久了。

    “你想从这条路走下去？”

    “是，也不瞒国师，在下早已厌倦朝堂的尔虞我诈，想找个安身立命之处。”

    胡元澄毫不掩饰心中的渴望，诚恳地说道：“而且很多东西我想跟您学学。”

    “你是个能做事的人，倒是跟你弟弟不一样。”

    胡元澄轻咳两声，这话倒是不好接。

    其实他说的都是大实话，胡元澄本来就不喜欢那些勾心斗角，当初不跟弟弟争皇位也是一样的道理，每天坐镇皇宫中，听那些大臣们争论，他都嫌烦。

    如今换个环境，他反而更乐意做个闲云野鹤般的人物，无拘无束地活着，有一技之长，有自己为之奋斗的事业，就挺好。

    但很多时候，他又知道这对于他们这种犹如无根浮萍一般的亡国之人，其实都是不切实际的妄想，可他实在是不甘心，所以就趁着这个机会，向姜星火求教，想要博取一个改变人生轨迹的机会，也许能改变他的未来。

    姜星火没说什么，只是拍了拍他的肩膀。

    .

    ...