江蘇六合程橋鎮曾出土一件春秋晚期的鐵塊,經鑒定是白口生鐵。


    這是目前出土並且經過科學分析的最早生鐵實物。(商代手術刀驗證為隕鐵打製。)


    從出土的鐵器看,至遲在春秋後期,華夏已發明生鐵冶煉技術。


    生鐵是在1150~1300c的條件下冶煉出來,出爐時呈液態,可以連續生產,可以澆鑄成型,含碳量高,質地比較硬。


    這就使冶煉和成型效率以及產品的產量和質量都大為提高。所以由塊煉鐵到生鐵,是煉鐵技術史上一次飛躍。


    北起遼寧,南至廣東,東至山東半島,西到陝西四川,包括戰國七雄廣大地區的中期遺址,都有鐵器出土,而且種類多,數量大。


    在河南戰國魏墓中,出土58件鐵農具,有犁鏵等,可見在商代開始利用隕鐵之後,經過近一千多年發展,先民已然掌握液態冶鐵。


    此時的液態鐵雖然比海綿鐵好些,但是用來生產武器或者其它產品,卻是不行。


    當中硫磷等雜質含量高,導致既脆又無法鍛打。


    是以雖然出現液態煉鐵,卻沒能夠提高鋼鐵的質量。


    而且由於一直用煤冶煉,極難提高溫度,導致冶煉過程漫長而且產率低下。


    不過,即便是白口鑄鐵,用來製作鑄鐵爐也已經足夠。


    並且還有好處就是,白口鐵無法鍛打,難以製造成為武器。


    即便是有心人想收集鑄鐵爐子回去鍛打製造兵刃,他便會發現一個尷尬的事實,那就是雖然同樣是鋼鐵,但是根本無法鍛造成為兵刃用鋼。


    如此一來,反倒會令其戰略地位下降,方便的賣到其他部族,到時候,那可就是一檔值得好好研究的買賣了。


    關於鋼鐵冶煉,此前一直用煤作為燃料,那樣最高也就能達到1100c左右的爐溫,如果換做是焦炭,能夠將爐溫再往上提升100多c。


    千萬不要小看這100c,因為生鐵的熔點就是在這個區間,在此基礎上,隻要適當提高溫度,就能大幅度提高生產效率。


    沒有現代化高爐,先進的送風係統情況下,這已經近乎於未開掛狀態的極限了。


    焦炭常溫爐的溫度也就是1250c左右,想要再提高,就需要建造蓄熱室。


    當然,現在並不急於解決這個問題。


    因為更高的溫度是煉鋼時所使用,並且提升所需要的條件也很高,先將那個難題放在後邊再說。


    鑄鐵匠遼東也有,大明從來不缺少各行各業的匠人。


    隻不過因為鐵屬於戰略物資,因此管控嚴格。


    但是當熊廷弼出麵協調,錦衣衛負責居中聯絡之後,那就不是問題了。


    他們常年在官家作坊,自然懂得如何與上級相處。


    原本鑄鐵匠人們也以為方書安是在胡鬧,但是瞧見拉來的焦炭時,匠人們的眼睛都亮了。


    “這是?看著不像木炭啊,但肯定不是石炭!”


    人們對拉來的焦炭十分好奇,能感覺出他的價值。


    “這是焦炭,用煤,也就是石炭製成,有了它,你們的鐵也能趕上南方的鐵器。”方書安笑嗬嗬的說著。


    有明一朝,南方特別是廣東鑄造的火炮一直好於北方,尤其是耐久度以及防炸膛的效果。


    究其原因,因為廣東鑄炮一直使用木炭,木炭當中硫磷等雜質含量低,炮體不會太脆,延展性好些。


    煉焦過程會除去煤中的硫磷等易揮發成分,雖然不如高品質木炭好,但是來源廣泛,便於生產,對於提高鋼鐵產量,降低成本,也有著極好的作用。


    “乖乖,咱們怎麽就沒想到石炭能做成炭呐。”


    “是啊,用木炭,管事總說價錢高,石炭便宜不少,它做成的炭,自然也能便宜。”


    大明的鑄鐵技術其實並不差,起碼小型高爐這種東西,宋代就有。


    方書安隻需要對原本以煤或者木炭為原料的爐子進行適當調整就行,不需要兩眼一抹黑地從頭開始。


    至於有些地方寫到,回到過去就能弄個土法煉鋼煉出灰口鐵甚至高碳鋼,有些不現實。


    即便***時期的土法高爐稱為土法,也是在現代工業的基礎上相對而言。


    至少人們已經有較為先進的鼓風設備,懂得利用焦炭作為還原劑,知道用更好的耐火磚以及保溫材料,會區分低硫磷礦石原料等等。


    一切是建立在19世紀鋼鐵大發展以後成型的理論基礎上才得以成功。


    此時的鑄鐵作坊的小型高爐,甚至比那時期的土法高爐並不差,隻是沒有焦炭,沒有高效的鼓風設備,不懂區分高磷高硫的鐵礦煤炭,爐溫上不去,磷硫含量極高。


    想要得到合格的灰口鑄鐵或者高碳鋼,需要積累大量的實驗數據,例如鐵礦石與焦炭比例,助熔劑比如石灰石、白雲石的添加比例,是否需要添加沙子等物質造成酸性爐渣體係,不是一蹴而就。


    需要展開大量的單因素變量乃至正交實驗獲得相關數據。


    當然,也不求能生產出各種高強度鋼或者特種鋼,隻需要滿足強度和成本的妥協,能夠代替青銅鑄炮、盔甲更輕便,火槍相對耐用即可。


    想要造出高膛壓的電渣重熔炮鋼也不現實,電力還沒有發明應用……


    因為有匠人們的手藝打底,所以鑄造爐子的事情做起來相對方便。


    將用作木炭的小高爐增加進風量,便開始他們首次試驗。


    方書安和孫傳庭、盧象升立在一旁的台子上,看著李盡忠在帶著眾人幹活。


    擲彈兵隨著大軍開赴北方,李盡忠因為其他安排,便留了下來,一邊協助訓練新擲彈兵,一邊幫方書安幹些指揮上的事情。


    隨著火焰從暗紅變成鮮紅,再漸漸變成黃色,鐵礦也成為半流動態。


    “成了,成了!”


    負責現場操作的老匠人滿懷欣喜,以往他們需要半天加熱時間,才能看看將鐵水融化,現在不過一半時間,便能流動。


    “方公子,您太神奇了,就是將石炭換做焦炭,就能這般神奇,老丈大開眼界!”


    孫傳庭和盧象升也十分高興,方書安太硬氣了,什麽東西都能琢磨出改進的法子。


    隻不過,主人公仍在搖頭,“還差點啊。”

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