忙完了官場上的迎來送往,李植開始研究坩堝煉鋼。雖然蘇鋼的質(zhì)量不錯,達(dá)到后世普通鋼材的標(biāo)準(zhǔn),但仍然含有相當(dāng)?shù)牧蚝土祝脕碜龉ぞ咪撚行┟銖?qiáng)。而且蘇鋼價(jià)格昂貴,一斤蘇鋼要二兩五錢銀子,用來制作刺刀導(dǎo)致刺刀成本很高。李植現(xiàn)在有八千把在役步槍和兩千把庫存步槍,這一萬把步槍刺刀的蘇鋼成本就達(dá)到兩萬五千兩銀子。如果李植要擴(kuò)充部隊(duì),還要花更多銀子買蘇鋼。另外李植還需要優(yōu)質(zhì)鋼材制造燧發(fā)槍機(jī)的主彈簧和扣簧片。鋼材質(zhì)量是決定這兩個彈簧效果的關(guān)鍵,直接決定了步槍的擊發(fā)率。目前用蘇鋼制造的步槍擊發(fā)率在八成多,如果擊發(fā)率進(jìn)一步提高,射擊的命中率也能得到一定的提高。最后,好的鋼材可以為李植帶來巨大的利潤。蘇鋼賣到北方要二兩五錢一斤,如果李植以略低的價(jià)格出售更好鋼材,可以搶奪不少蘇鋼的市場,利潤巨大。要知道在這個時代,精鋼極為稀缺,甚至可以當(dāng)作等價(jià)物使用。一些富裕的家庭都會窖藏儲備一些精鋼,以備不時之需。如果李植煉出好的鋼材,一定會有市場。李植迫切需要更好更便宜的優(yōu)質(zhì)鋼材,而十八世紀(jì)中期出現(xiàn)的坩堝煉鋼無疑是李植可選的唯一方案。這種煉鋼法用熟鐵做原料,用石墨做坩堝滲碳材料和還原劑,用石灰石做造渣劑,煉出來的鋼鐵質(zhì)量很好。這種煉鋼法在歷史上被使用了一個世紀(jì),直到十九世紀(jì)末電弧爐煉鋼發(fā)明后才被取代。坩堝煉鋼法作為一種十八世紀(jì)的技術(shù),還是比較簡單的。李植在穿越前研究過一些土法坩堝煉鋼方法,現(xiàn)在正好拿來用。坩堝煉鋼的難點(diǎn)在于需要一千六百度的溫度,李植找到了蔡懷水,讓他負(fù)責(zé)采購能承受這么高溫度的坩堝。蔡懷水如今一個月月錢四兩,已經(jīng)娶了翠兒做媳婦,上個月剛生下一個大胖兒子。四兩銀子這年頭足以讓五
口之家過上小康日子,何況蔡懷水在玻璃作坊做窯頭還管一日三餐。雖然被父親趕出了家門,但是他并沒有在外面餓死,而是活得有聲有色。他如今對自己在范家莊的生活十分滿意,對帶給他這個生活的李植也相當(dāng)忠誠。“蔡懷水,我需要比燒玻璃還高一些溫度的坩堝,你知道哪里有嗎?”蔡懷水想了想,說道:“大人,做燒這么高溫度的坩堝也是能做的,那便要用黑滑石做坩堝了,這黑滑石礦產(chǎn)不多,做大口飯碗那么大口,四寸深的坩堝要花二兩銀子,德州那邊有人用這樣的坩堝燒瓷,那邊買得到。”李植想了想,猜測蔡懷水說的黑滑石大概就是石墨了,說道:“用一半黑滑石,一半粘土做坩堝,是不是能便宜些。”“那一個坩堝也要一兩二、三錢銀子。”李植算了算,覺得蔡懷水說的坩堝起碼能裝十幾斤鋼鐵,這樣算下來坩堝煉鋼的成本比買蘇鋼便宜多了。李植點(diǎn)頭說道:“沒關(guān)系,那你就去聯(lián)系購買這樣的坩堝吧,先買一百個來。要是我用你買的坩堝煉鋼煉成了,我賞你二十兩銀子。”蔡懷水聞一喜,說道:“東家借我三個家丁四匹馬,兩輛馬車,我?guī)巳サ轮葙I黑滑石坩堝。”蔡懷水當(dāng)天就出發(fā)往德州去了,六天后用馬車運(yùn)了一百個坩堝回來。李植仔細(xì)看了看那坩堝,發(fā)現(xiàn)確實(shí)是用石墨和粘土做的。有了坩堝,李植就開始修筑坩堝煉鋼的爐子了。這種爐子用耐火磚做成,下面是空的,空腔旁邊有個鼓風(fēng)口,用人力不斷鼓風(fēng)。爐子中間有鐵條做成的爐橋。爐橋上面裝滿焦炭,焦炭中間放置石墨坩堝,爐子上面的爐蓋上留著一個孔。這個孔用來觀察鐵水和攪拌鐵水。這個爐子里,可以放五個坩堝。焦炭在明末被用于煉鋼。李植派人在天津附近找了找,在遵化的官營煉鋼廠附近找到了煉焦的作坊,買到了
焦炭。花了三天做好了爐子,李植就開始試驗(yàn)煉鋼了。李植在爐子里堆滿了焦炭,在焦炭下面防置木材,把這些木材點(diǎn)燃,逐漸把焦炭燒著了。這時候坩堝不放進(jìn)爐子,等爐子燒了半個時辰燒熱了,才把空坩堝放進(jìn)去。然后用力鼓風(fēng)下料,把坩堝燒得火熱后,才把預(yù)熱過的熟鐵放進(jìn)坩堝里。同時在熟鐵里放上一些石灰粉,用來造渣。關(guān)上爐子燒幾個小時,等爐子里的坩堝材料石墨滲入鐵水內(nèi),把鐵水變成鋼水后,打開爐子勺出浮在鋼水上面的爐渣,然后倒出鋼水。讓鋼水在模具里變成鋼錠后,便得到了需要的鋼材。李植也不知道到底要燒幾個小時才能滲碳完全,就試燒了多次。煉制鋼材的時候坩堝反復(fù)使用,結(jié)果有一個坩堝用到第五次時候裂開了。漏出來的鐵水廢掉了一整個爐子,好在沒有漏在爐子外面?zhèn)嚼钪病?磥磉@個石墨坩堝只能重復(fù)使用三、四次,李植從此把用過三次的坩堝都扔了,不再使用。最后燒了十幾個坩堝的鐵水后,李植發(fā)現(xiàn)燒兩個半小時滲碳就比較合適,燒出來的是鋼材。但第一爐鋼水燒出后,效果不好。李植讓鐵匠用造出來的鋼材做了個彈簧。結(jié)果那彈簧壓了十幾次就彈性減弱了,顯然這次煉出的鋼材不合格。李植猜測是鋼鐵中含磷和硫太多了,尤其是含磷過高。磷與鐵形成極脆的化合物磷化三鐵,在室溫下使得鋼的塑性和韌性急劇下降。李植再次試驗(yàn),這次他等鐵水燒化后在坩堝里加入更多石灰石、螢石、河沙和純堿造渣,然后在煉制過程中不停用鐵棒攪動鐵水,希望能除去更多硫和磷。這一坩堝煉出來的鋼材質(zhì)量明顯提高,做出的彈簧已經(jīng)可以媲美蘇鋼制品了。但是李植依舊不滿足,坩堝煉鋼造出的產(chǎn)品應(yīng)該強(qiáng)于蘇鋼,顯然生產(chǎn)工藝還可以改進(jìn)。(未完待續(xù)。)
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