第243章 星形高炉(求票票求订阅)

接下来的时间里,汉部落又相继收购了一些荆棘部落的金丝藤,这种藤条很细,直径有五毫米左右,但却异常的坚韧,荆棘部落拿来的是成捆的干货,自己制作东西的话,可以在水里泡软了再用。

还有珠部落的红糖,弹部落的动物筋,菇部落的麻醉蘑菇,叉部落的鱼皮。

这不是普通的鱼皮,而是一种类似珍珠鱼的鱼皮,正面是灰黑色,反面银白色,硝制之后很柔软,还有不小的弹性,但是表面却很粗糙,有一层很小的小疙瘩,摩擦力很大,一点都不光滑。

叉部落一般都是用这鱼皮打磨东西,当作砂纸来用,比如用来打磨鱼叉的木柄,但是罗冲却看到了这种鱼皮的另一个价值,那就是用来包裹武器的手柄,防滑啊,不容易脱手。

罗冲当即全都买了下来,留着以后用作批量制作武器的材料,并且把这种鱼皮列为可以和汉部落长期交易的物品之一。

另外,罗冲还从纹部落买到了两个人,这两个人也很有特长,他们是纹部落对于纹身比较在行的那种角色,据说地位比一般族人还要高一些,处在部落中层,主要是因为这俩家伙擅长绘画。

本来这次集市罗冲也没打算交易人口,但是这两个家伙却被汉部落的印花陶瓷给迷住了,死活赖着不走,想要多研究一下这些陶瓷。

罗冲对这俩人来了兴趣,就让他们拿木炭在石头上作画,画一些花鸟鱼虫之类的自然元素,没想到这俩人画的还不错,看起来活灵活现的。

于是罗冲就提出买下这两人,这两人也很愿意,之后一番白盐交易,这两人自然也成了汉部落的新成员,被罗冲赐名‘闻绘、闻颜’,先跟着陶器制作部门,专门负责画画。

一天的时间里,就有很多部落完成交易走了,但是也有一些部落的东西是汉部落不需要的,于是他们就自己摆摊,把那些东西展示出来卖给别的部落,或是换自己需要的东西,或是找那些兽皮较多的部落换成兽皮,然后再拿兽皮跟汉部落做交易。

这样的活动持续了两天,有的部落走了,也有的部落才刚刚赶到,汉部落的摊位每天出了收,第二天再拿出来摆,到了第三天的时候,居然又来了一些跑单帮的野人。

他们也拿着为数不多的兽皮,也许几张,也许十几张,就换一两口陶锅,几个瓷碗,还有必不可少的白盐。

罗冲很诧异,他们是怎么知道汉部落这里卖东西的,后来找了个野人问了一下才知道,是那些大部落往返路程上遇到的,从他们那里得知了汉部落的集市,所以才想着来换点生活用品。

这让罗冲很高兴,看来这些部落每次来赶集的路程上,还能影响一大批人,不过这是好事,汉部落的集市越热闹越好,这样才能更好的提高汉部落的影响力。

到了集市的第四天,这个月的集市算是结束了,原本计划是七天的,但是他们晚来了三天,所以等于间接减少了时间。

但是到了第五天的时候,汉部落并没有再次出摊,可还是有部落找上门来,他们见外面已经没有了摊位,就试探的到汉部落居住地更里面找人问了问,还能不能换东西。

消息转告到罗冲那里,罗冲也马上答应了,没想到这个集市在周围地区还越来越火了,想歇业都有人主动找上门来。

这样的事情一直持续到月中的时候才结束,后来过来的那些,还有很多附近几天路程之内,人数不到百人的小部落,大多都是听说了汉部落种植水稻的事情,专门跑到这里求学求种子的。

罗冲也一一答应,现在到冬季来临还有四个半月的时间,如果能在一个月之内开垦出土地,把种子种下去,今年秋天还可以再收获一季水稻,也算是冬天的一项重要储备吧。

再说了,反正罗冲是利用他们到处开垦农田的,当然是开垦的越多越好了,这点种子汉部落还是出的起的,相比于短时间内的付出,长期的收益会更大。

半个月的时间过去,汉部落的耐火砖也做出来一大堆,罗冲也开始设计建造新型冶金高炉了。

正所谓高炉炼铁,平炉炼钢,但是炼钢需要用焦碳,汉部落现在还没有发现煤矿,也没有别的部落拿煤矿来交易,所以就没办法用焦炭直接炼钢了,想要制作钢材,只能用古代的炒钢法,或者灌钢法,这种间接得到钢铁的方法。

而且由于没有煤炭,汉部落只能用木炭来冶金,可即使木头烧成炭,能产生的温度依然达不到把铁融化成铁水的温度,所以只能从炉子上下功夫。

首先,高炉的形状就要很高,而且上面的口子不能太大,便于保存热量,提高炉内的温度。

再有就是鼓风设备,炉子大了之后自然需要的空气也就多了,如果没有足够的空气吹入炉内,不仅会影响火焰的燃烧,也会限制铁元素还原反应的速度。

为了能够同时兼顾鼓风和提高炉内温度这两项要求,罗冲根据现在的炼钢技术,设计出一种符合汉部落目前生产条件的星形高炉。

何为星形高炉,其实就是由五个单独的炉子组成的一个综合冶炼设备,相当的简单粗暴,既然木炭的温度不够,那就用数量来凑,你一个炉子温度不够是吧,那简单,我直接用五个,保证把铁烧成铁水。

星形高炉说起来简单,其实布局还是挺复杂的,它的整体结构是这样的,正中间是一个立在高台上的主炉,很高,很大,然后在主炉的四周,分别建设四个小号的副炉。

副炉的水平高度很低,直接在地下,先在地上挖出坑来,然后在坑里面砌炉子,炉口位置露出地表,然后连接一个建在地表的蓄热室,这个蓄热室同时也是一个大型的鼓风机,最后蓄热室的另一端再与主炉连接。

工作的时候,五个炉子同时开火,由于副炉的水平位置很低,利用热空气上升的原理,四个副炉产生的高温空气会自然进入地表的四个蓄热室,然后通过蓄热室的鼓风叶片,把这些高温空气吹入主炉内,使其达到同时加温和增气的目的。

(本章完)

第244章 生铁 熟铁 钢铁(求票票求订阅)

设计好了星形高炉的构造,罗冲分出一队人开始施工,庞大的高炉就建立在城内的冶炼区,单单是一个高炉的面积就占据了将近三十平米,而且主炉的高度还很高。

主炉的大小下宽上窄,建立在一个一米二高的青砖平台上,底部直径一米五,越往上越细,不算基座平台的高度,仅炉子就有五米高,从上到下分为几段,炉喉,炉身,炉腰,炉腹,炉缸。

炉喉也就是进料口,整个炉子的进料还是从炉顶添加的,这个地方的温度很低只有200来度;炉身占据了整个炉子的一般高度,这一节大概有两米六长短,温度也是从400度增加到了800度,越往下温度就越高。

再往下就是炉腰,这一节很短,只有半米多,但也是整个炉子的一个节点,因为从炉腰往下,炉子的宽度就开始变大了,这一节的温度也达到了900到1300度。

再下面就是整个炉子的核心部分,炉腹,炉腹的体积是最大的,宽有一米六左右,比下面的基座还略宽一点,这一节的高度差不多有一米二,也是整个炉子温度最高的部位,预计温度能达到1700度左右,而且炉腹也是和蓄热室鼓风口连接的地方。

连接的方式也是直接用耐火砖直接砌筑出来的通道,虽然跟整个炉子的高度相比看起来有点低,但是根本不用操心里面的铁水会从鼓风口流出去,因为炉腹才是整个炉子温度最高,也就是铁矿发生反应的地方,在此之前,这些投进炉内的材料还都是固体形态。

等它们完全反应,到铁矿融化成铁水的时候,因为金属的质量较重的原因,铁水会自动下降到下面储存铁水的炉缸位置,而那些矿渣和木炭则会变成液态的矿渣漂浮在铁水的表面,一起进入炉缸。

最后到了出铁的时候,由炉子两侧的两个口子排出成品,左面最低的口子流出铁水,右面略高一些的口子排放液态矿渣,这样最终得到的就是生铁铁水。

生铁和钢的强度是没办法相比的,但它同样有自己的特性,生铁性脆,和高锡青铜一样,很容易断裂,但是生铁却很适合铸造东西,比如铁锅、铁盆之类的器皿。

这样制作的铁锅虽然质量不太好,容易被打破,但是却适合大批量生产,如果用较软的熟铁制作铁锅,那就只能敲一个出来了,制作难度和制作时长根本不是一个级别。

熟铁的制作说难不难,最早的办法还是通过反复敲打块炼生铁获得,但是自从西汉时期发明了炒钢法之后,熟铁就进入了规模生产阶段。

炒钢法这个技术说起来也是十分坑爹,它的过程就是往铁水里加入高品质铁矿粉,然后经过不停的搅拌,来让生铁的铁水中渗入更多的碳,以此来获得含碳量较高的钢材。

但是到底加多少铁矿粉才能使其变成钢水,却没有具体的比例,如果稍有不慎加的太多了,那么铁水就会变成熟铁铁水,而不是钢。

在西汉时期,人类在用炒钢法生产钢铁的时候,多由一个经验十分丰富的炉头,通过目测铁水的颜色来判断是不是变成了钢,全靠经验来判断,没有一点依据。

虽然有了这种办法,但依然废钢率极多,可这些废钢也是比生铁要好的,也就是熟铁,生产出来之后也不担心卖不出去,整体来说,炒钢法就是一个类似于撞大运一样的存在,用来生产钢材完全不靠谱,但是用来生产熟铁却很合适。

熟铁的性能和生铁相比,它的优点就在于延展性,也就是够软,这样说可能不太好理解,那就换个说法。

举个例子,用生铁熟铁各做一口铁锅,然后拿锤子敲击两个锅底,生铁铁锅会直接被砸出一个窟窿,但是熟铁的那个,你只能把它砸变形,直至砸扁,但是它不会破,也就是韧性很强。

试想一下,如果用这两种铁制作刀剑的话,生铁的那个很可能在战斗中,和敌人对砍的时候砍断,但是熟铁的武器可能砍弯,但是不会断,这样就能勉强继续使用,最起码能保住一条命,战场上要是武器没了,那和送人头没啥区别。

后来有了钢材之后,那些刀匠就开始用熟铁制作刀身,然后在刀刃的部位包钢,经过锻打成型之后,这样的武器就能兼顾良好的韧性和锋利度,又不会轻易折断,我们经常说的‘好钢就要用在刀刃上’,也是由此而来。

另外,在钢铁制造工艺的演化史上,到了后来的隋唐之初‘灌钢法’的出现,才把钢铁的生产才从撞大运模式中稳定下来,人们才有了稳定的钢材获取方式,而这个灌钢法之中,又要用到大量的熟铁。

钢材的生产过程,无非就是让铁水得到适量的碳,以此蜕变成钢材,在炒钢法十分不稳定的情况下,又有人想到了换一种添加物,把铁矿粉直接换成了熟铁。

前面已经说了,熟铁其实就是含碳量超标的废钢,那么直接在生铁铁水中加入熟铁,使生铁从熟铁中获取一定量的碳,而熟铁经过和生铁的融合,自身的碳含量就匀给了生铁一部分。

这样一来,生铁加碳变成了钢,熟铁脱碳也变成了钢,两相融合,最后得到的就全是钢了,不得不说,想出这个办法的人是一个天才。

灌钢法虽然还是没有给出具体的添加比例,但是却更好推算了,就算用一比一的比例,也肯定能生产出钢材,无非就是钢材的好坏不同而已,但那也是钢啊,这点必须承认。

还有一点需要注意的是,使用灌钢法的时候,因为要把固态的熟铁融入到生铁铁水中,所以肯定不能直接往里面加大块的熟铁铁锭,最好的办法是先将熟铁砸成薄铁片,然后均匀的投入生铁铁水中,使其能够快速融化,和生铁融为一体。

这一方面,明代最为擅长,那个时候的工匠大多直接把熟铁加工成铁丝,然后用来当作灌钢法的熟铁原料,这样熟铁融化的更均匀,也更快速,明朝钢材的质量好,所以他们才能发明出更好的火器,这和掌握更优质的材料有很大的关系。

(本章完)

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