第四十九章 钢铁（一）

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炼铁的主要设备就是眼前的这座小高炉。冶炼时，铁矿石、焦炭、和石灰石从炉顶进料口由上而下加入，同时将热空气从进风口由下而上用风箱鼓入炉内，在高温下，反应物充分接触反应得到铁。

高炉炼铁是指把铁矿石和焦炭，一氧化碳，氢气等燃料及熔剂（从理论上说把金属活动性比铁强的金属和矿石混合后高温也可炼出铁来）装入高炉中冶炼，去掉杂质而得到金属铁（生铁）。

随着火焰逐渐变成紫色，预示着炉内温度在渐渐升高。

四个多小时，炉内矿石已完成反应，铁水下沉于炉底，矿渣浮于其上。

“差不多……，可以了！”马尔乔卢满头大汗，眼睛盯着高炉内开始变了颜色的火焰。

一个工匠咬着牙，板开出铁口的挡板，将铁水从出铁口放出。铁水被引入一个个提前准备的模具中，先形成铁条，铁块，铁板。作为以后打制各种生产生活工具的铁器备料。

在齐天看来，如果能造出一种高强度的冲压设备，待铁水凝固尚未硬化的时候，放置冲压设备下，利用各种模具，可以一次性地生产出相应的工（器）具。

科技发展，任重道远呀！不过，这小高炉竟然一次性地试制出合格的铁器，也算是小小的进步。

高炉内铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。

大颗粒炉渣，自然是堆积在钢铁工坊外，到时会运到公路上铺路。

而那些细致的炉渣，则储存起来，为水泥窑提供原料。

炼铁既然可以一次出炉，那么炼钢似乎就应该要容易一些。

炼钢嘛，最主要目的是把生铁中过高的含碳量降低。对于钢材，磷元素是有害元素，它会降低钢的塑性和韧性，出现冷脆性（随着温度的降低，金属材料强度有所增加，而韧性下降），需将其含量限制在0.05%以下。但是，锰元素却可以增加钢材的坚固性、强度和耐磨损性。除此之外，硅元素也有助于增强钢材强度。所以，炼钢时需要除去生铁中磷、硫等影响钢材性能的元素，同时保留或增加硅、锰等元素并调整元素之间的比例。

虽然，后世钢铁行业或者建筑行业的人都知道这些原理和应用。但是，在这个明末时期，人们对于炼钢，可能就是简单的不停给铁水加热炼造，因而会有百炼钢之称。

最为常用的方法叫“灌钢”，又称“团钢”。它是由生铁和熟铁合在一起冶炼得到的一种含碳量较高、且质地均匀的优质钢，（含碳量在0．05％～2．0％的铁称为钢）。这种具有独创性的灌钢冶炼方法，至少在南北朝时期就已经发明了。

灌钢法是我国古代炼钢技术上的卓越成就。它的发明和推广，对于增加钢的产量，改善兵器、农具和手工工具的质量，都有着重大的意义。因此，隋唐时期，这种方法受到了冶炼家的垂青；而到宋朝，则流行于全国，并有所创新和完善，成为当时的主要炼钢方法。在沈括的《梦溪笔谈》中，除了记有当时的冶炼方法外，还首次提到“灌钢”一词。他说：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，封泥炼之，锻令相入，谓之团钢，亦谓之灌钢。”

到了明代，除了改进的灌钢技术外，还产生了一种新型的灌钢冶炼方法，这就是“苏钢”冶炼法。

“苏钢”是灌钢发展的高级阶段，灌钢的优点在这里得到了最充分的表现。

相传，“苏钢”是由江苏人发明的，所以称为“苏钢”。

它的冶炼方法，把生铁与熟铁放在一块冶炼，等到生铁熔化，铁汁欲流时，则将生铁水擦入熟铁中，灌钢就炼成了。

而齐天规划的小高炉土法炼钢，则完全不同于以前的炼钢技术，使用和推广更加简单，产量也比“灌钢”技术更高。