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明军的铁矿山每天的产量大约在五十吨左右,这个产量要是放在现在,那真是不值得一提,但是在眼下的基隆这里,这可是个很了不起的成绩,自从梁军的俘虏加入了矿山的队伍之中后,矿场的人手短缺的问题稍微得到了缓解,产量这才得到了提升。
矿山的矿石开采出来之后要经过人力的运输达到基隆城外的炼工厂,这其中的艰辛自不必提,在这个没有机械全靠人力畜力的时候,每天运输五十吨的矿石的难度实在是太大,为此明军专门制作了大量的木车,这是一种四轮马车,一次能装两千斤的矿石,车声为了减重所以是硬木结构,下面安装了四个铁制车轮,这种车辆的行驶需要四匹马或者两头牛的拉力,基隆眼下并没有这么多的畜力,因此许多车子其实是用人力拉的,当然这些工作都是由矿上的矿工来进行的,因此在矿上有大量的俘虏因为这个而积劳成疾。
一个民族一个国家的发展必然是一部血泪史,这其中有这个民族自己的血和泪,也有异族和异己的血泪混合其中,眼下明军的发展便是基于日军和梁军的俘虏的血泪之上。
炼工厂只能将铁矿石进行初步处理,去除杂质,提取出有用的铁矿,然后熔炼之后打造成各种器具,诸如火枪的枪管,铁剑,盾牌,火炮的铁箍等等。
但是铁的脆性比较大,虽然硬度比铜大,但是延展性却比铜要差很多,所以这时候的用处虽然有所扩大,但是在很多领域还不能够完全取代铜的作用。
担守后世的一项冶炼技术却改变了这一局面,那就是炼钢。
铁水中含有碳、硫、磷等杂质,影响铁的强度和脆性等,需要对铁水进行再冶炼,以去除上述杂质,并加入硅、锰等,调整其成分。
炼钢的主要原料是含炭较高的铁水或生铁以及废钢铁。为了去除铁水中的杂质,还需要向铁水中加入氧化剂、脱氧剂和造渣材料,以及铁合金等材料,以调整钢的成分。含炭较高的铁水或生铁加入炼钢炉以后,经过供氧吹炼、加矿石、脱炭等工序,将铁水中的杂质氧化除去,最后加入合金,进行合金化,便得到钢水。
炼钢有三种方法:平炉、转炉和电炉炼钢,但是眼下由于工艺和器械的限制,这三种方法中的任何一点明军眼下都不能实现。
那么中国古代就没人能够炼钢了吗?答案是否定的,早在春秋时代,中国人已经能够冶炼钢材了,所以《寻秦记》里面项少龙在守城之前派人铸造了一把钢剑并不是脱离现实的,是真的有可能实现的。
春秋时炼钢主要是采用固体渗碳制钢技术,用含碳量比较低的熟铁放在碳火里面加热,以吸收一部分碳,从而得到钢。
到了战国时期则改进技术改为脱碳炼钢,以含碳量高的生铁为原材料,通过反复熔炼祛除里面多余的碳从而得到钢材。
到了西汉时期,工匠们发现对马口铁的脱碳退火之后,通过反复的锻打也能够使得宝剑锋利,其实这跟日本锻刀的道理是一样的,反复锻打实际上上进行碳的渗透,使铁变成了钢,这才变得锋利。
到了西汉后期工匠们又一次改进技术,产生了百炼钢,实际上就是将生铁熔炼成水,通过搅拌使空气中的碳融入铁水中去,这一措施可以大幅度提高含碳量,然后通过进一步的锻打使之变成钢。
而之后的灌钢法几乎是古代炼钢技术的顶峰了,通过生铁和熟铁的混和,利用生铁熔点低先于熟铁融化的特点将两种原材料混合在一起,使之含碳量得到平均,从而得到钢材。
因为两者含碳量的很大区别,所以控制两种原材料的比例,就可以得到含碳量不同的钢材,这种方法明军目前是可以采用的,因此在对铁矿进行初步处理之后,明军就已经开始炼钢了。
由于技术并不是熟练,所以初期的产量并不高,但是明军目前对于钢材的需求还是比较大的,比如项玉想制作一批蒙钢盾牌,这种盾牌需要在便面上蒙上一层钢,因此这种钢材的硬度一定要硬,在不考虑合金的情况下,这个时候就需要碳含量接近0.6%的钢了,而铸造钢炮的钢又跟这种钢不一样,他需要较好的延展性和硬度。
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