水浒有天庭- 第218部分

　　　　李陵果断着急人手，抽调技术骨干，攻克炼铁方面的技术难题。首先，便是从简单的块炼铁开始，这是我国始于春秋时代的炼铁方法。

　　　　块炼铁，即在较低的冶炼温度下，将铁矿石固态还原获得海绵铁，因里面有孔洞而得名，再经锻打去除杂质而成的铁块。

　　　　归根结底，用李陵那少的可怜的现代知识来说，炼铁就是将金属铁从含铁矿物（主要为铁的氧化物）中提炼出来的工艺过程。

　　　　这方面不是专业相关人才，很少知道它有高炉法，直接还原法，熔融还原法，等离子法等等诸多方法。

　　　　从冶金学角度而言，炼铁即是铁生锈、逐步矿化的逆行为，简单的说，从含铁的化合物里把纯铁还原出来。实际生产中，也就是在高温下，用还原剂将铁矿石还原得到生铁的生产过程。

　　　　不过需要科普的是：纯粹的铁不存在，生产得到的是铁碳合金。

　　　　“炼铁需要什么？”李陵想想都头痛，据他简单的脑袋瓜知道的也不过是铁矿石是觉得少不了的。

　　　　剩下的可能还知道要烧火，而且是高温烧火，至于需要多少度那就不得而知。让大商的专业人才去摸索去吧，陨铁在手天下我有，有木有？

　　　　你看现代社会从第一次工业改命之后发展如此快，又是煤炭蒸汽机、燃油机械、电子器械，又是互联网、智能时代等等，那不过是短短几百年的事，之前几千年都被狗吃了？怎么连现代文明发展程度的万分之一都不到？

　　　　在更更早的几万上百万年，那是被狗他的娘吃了？

　　　　人的潜力是无穷的，首先你得让他们积极去做事，而不是三天打鱼两天晒网的，那么发展当然慢了，咳，最主要古代还是“与天斗其乐无穷”的时代，嗷嗷待哺，缺吃少穿没心思做这些“高端”费脑事情。

　　　　那么李陵就想了，全国勒紧裤腰带，也得让他们研究吧！根据“重赏之下必有勇夫！”的格式来说，那不是“重赏之下必有人才爆发！”

　　　　李陵要做的不过是把殷商到春秋战国几百年的时间，断断续续、蜗牛一般的发展，给它压缩到眼前短短的几年，甚至几个月。

　　　　“启禀陛下，大喜啊，经过数月日以继夜的研究，我们终于解决了冶炼块炼铁的一系列工艺。”来人报告说。

　　　　“好，赏，如果真的能够应用于实际，朕大大有赏！”李陵大手一挥豪气的说道。

　　　　随后在专人的带领下，“不辞辛苦”、“不怕脏不嫌贱”地，跑去视察了。

　　　　“不辞辛苦”、“不怕脏”就不说了，“不嫌贱”，这是李陵打破的又一大阶级鸿沟。要知道以后数千年，尤其是独尊儒术后，儒家那些读书人，都是很鄙视这些“奇淫技巧”的！

　　　　用现在的话说就是“绝大数科学家都是卑贱的”，“吟诗作对”的附庸风雅的人，才是高高在上的。

　　　　李陵虽然，没有颁布法令，要把创造发明的工匠等人才，提升社会地位，但是他的诸多行动，已经潜移默化地改变着华夏，大商以后将无人不知：“科技就是第一生产力”，“科技强才是真的强”。

　　　　回说李陵到了炼铁研究所，那里材料、器械具备，就等演示给李陵看了。

　　　　“你们研究的方法，炼铁都需要什么材料？炉子又是什么样的？”李陵东看看西看看之后，问出了很有见识的问题。

　　　　至少李陵隐隐约约知道：炉子是炼铁甚至炼钢的关键技术之一，比如什么高炉的。

　　　　“陛下，经过我们反复试验，现在炼铁所需要的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石！炉子我们用的是地炉！”研究所所长答道。

　　　　这研究所所长，可不是随随便便的人就能当的，那是欧冶子一样的大师级人物，李陵不仅承认了他们冶炼行业的技术等级，并且还明令大师级匠师，最低也等同二十军功爵位的大夫爵位，隆宠之极，相当于国家科学院院士。

　　　　当然，这所长还不知道“空气”的概念！其实炼铁的主要原料是：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。只有空气是免费的，而且是真正的随处可见的，因此被忽略了。

　　　　“想必这些白的就是石灰石，那黑的便是烧过的焦炭，而那些红色的当是铁矿石了？”李陵一边观察这一边问询道。

　　　　“陛下真乃当世神人也，一眼就认出他们的不同来！”所长也是个机灵人物，上来就拍起马屁来了。

　　　　李陵听了自然爽歪歪，石灰粉墙用的，白花花的谁不知道？焦炭焦炭，都焦了还不焦黑？至于红色的是铁矿石？那是因为铁生锈了都是棕红色的！

　　　　这算李陵歪打正着，常用的铁矿石有赤铁矿等，赤铁矿看名字就知道了，红色的无疑。

　　　　“走，带朕去看看地炉！”李陵又说道，他当然要见识见识了。

　　　　等真的见到地炉了，李陵就不好奇了，不过就是在地下挖坑砌得炉子罢了，只不过规模大了一些而已，和野炊烤地瓜，就地挖坑做炉灶没啥太大差别。

　　　　“没啥技术含量啊！”这是李陵的心声。

　　　　随后李陵又参观了炼铁的具体全过程，炼铁研究所所长亲自在旁解说：

　　　　“铁矿石的含铁量叫做品位，在冶炼前要经过选矿，除去其它杂质，提高铁矿石的品位，然后经破碎、磨粉、烧结，才可以送入炉子冶炼。

　　　　“焦炭的作用是提供高温并产生还原剂。石灰石是用于造渣除脉石，使冶炼生成的铁与杂质分开。”

　　　　还原剂一词，这是李陵与他们探讨时，流传开来的，当然他们并不知道焦炭产生的具体还原剂是啥，这时候还没化学这么科学呢，当然李陵也不知道，连初中学生都不如。

　　　　这里所谓的还原剂便是一氧化碳，木炭未燃烧充分的产物，进一步燃烧可以产生比直接烧木材还高的高温。

　　　　最后出炉的铁，便是块炼铁了，块炼铁是铁矿石在“较低温度”1000c左右的固体状态下，用木炭还原而得到的含有较多夹杂物的铁。

　　　　这种铁为海绵状固体，杂质较多，含碳量低，质软，只能锻，不能铸。经加热锻打，进一步挤出夹杂物，改善机械性能而制成的铁器称为块炼铁锻件。（全本小说网，。，；手机阅读，m。

　第四零一章　大商炼铁进行时

　　　　（全本小说网，。）

　　　　如在反复加热过程中，块炼铁同炭火接触，碳渗入而增碳变硬，则成为块炼渗碳钢。

　　　　李陵参观视察之后，非常满意，大赏众人，赐钱财，并表示铸成铁犁之后，还会赐爵。随后李陵便吩咐下去，可以推广炼铁之法了。

　　　　“不要骄傲自满，要刻苦钻研，让炼铁之法每天都能有进步！”李陵离开前最后叮嘱道。

　　　　当然，最重要的不在炼出块炼铁，而是锻造和铸造。

　　　　铸造就是先加热成铁水，浇注到事先铸造成的胚模中，冷凝成型，然后再经过锻造成各种用具。锻造就是所谓的打铁，另外再加上一些细加工，像磨光了什么的。

　　　　李陵不知到，他今日所作所为，将是一场科技革命的开始，在他的鼓舞下，炼铁研究所从地炉炼铁开始，又发明了平地筑炉炼铁，在是在地面上搭建炉子而不是深挖。

　　　　随后不久又开始学会用竖炉炼铁，这是一种在竖炉内用高还原性气体预热并还原高品位铁精矿，在固态下还原制取海绵铁的直接还原炼铁工艺。

　　　　一它包括由炉墙组成的炉膛，设于炉膛下端的锁风卸料装置，炉膛上部的球团料进口和设于炉膛内中部的破碎辊，炉墙下部设有供风喷口，炉膛内设有与炉膛内外相通的燃料管道，所述燃料管道炉膛内部分设有燃料喷嘴。

　　　　它结构简单，燃料直接在炉内燃烧，炉宽方向温度均匀，热效率高，焙烧带供热足，球团产量高，质量均匀。

　　　　这样块炼铁的三种炼铁方法，大商已经全部掌握，便是地炉、平地筑炉、竖炉3种。

　　　　很快，在大商掌握块炼铁技术的不久，就炼出了含碳2％以上的液态生铁，并用以铸成工具。甚至是战国初期，我国才掌握了的脱碳、热处理技术方法，也陆续被大商的能工巧匠们发明创造出来。

　　　　这样，大商的炼铁水平进一步提升，可以很好的生产韧性铸铁了！然后便走上了发展的快车道，开始运用可重复使用的“铁范”，这是一种用铁制成的铸造金属器物的空腹器，历史上它是战国后期的产物。

　　　　然后是西汉时期出现的坩埚炼铁法在大商提前出线了，同时，炼铁竖炉规模进一步扩大。

　　　　坩埚炼铁法实际上就是类似坩埚炼钢法，后者是指在石墨黏土坩埚中熔化金属料成为钢水的方法。将渗碳铁料切成小块置于封闭的黏土坩埚中，在坩埚外面加热，铁料继续吸收石墨中的碳而熔化成为高碳钢水，浇铸成小锭后锻打成所需的形状。

　　　　钢在坩埚中熔化时，石墨碳还能起还原剂作用，钢中氧可以去除，各种夹杂物也能从液态钢中上浮去除，所以钢（工具钢）的质量优于当时的各种金属材料，可用来制造加工金属材料的工具。

　　　　坩埚法是人类历史上第一种生产液态钢的方法。但是生产量极小，成本高。

　　　　在李陵的大力支持下，尤其是重赏之下，西汉时期才发明的“炒钢法”，即利用生铁“炒”成熟铁或钢的新工艺，产品称为炒钢，在大商朝歌应运而生。同时，还兴起“百炼钢”技术。

　　　　中国古代将炒钢经反复折叠锻打变形而制成的钢及其工艺。其特点是反复加热锻打，多次反复锻打可排除钢中夹杂物，减少残留夹杂物的尺寸，从而使其成分趋于均匀，组织趋于致密，细化晶粒，改善钢的性能。

　　　　古代工匠把“精铁”加热锻打一百多次，一锻一称一轻，直到斤两不减，即成百炼钢。魏晋时期是百炼钢的鼎盛时期。唐宋之后，因灌钢工艺的发展等原因，百炼钢有所减少。

　　　　随后便是水力鼓风炉接踵而至，历史上这是东汉，光武帝时的发明，即“水排”。我国古代水排的发明，大约比欧洲早1100多年。

　　　　鼓风设备叫“橐”（音tuo），是一只皮制的鼓风机。这种橐，在历史上汉代时作了进一步的改进，由皮革制作的风囊和木架构成，有入风口和排风口，把几个橐连在一起的称为排橐或排，它可以增大进风量，增强燃烧的火力，把炉温迅速提高到炼铁所需要的1200多度。

　　　　最早，橐用人力畜力带动。据史书记载，当时的炼铁，需要上百匹马拉动大型排橐鼓风，加上装运矿石的成百上千的工人，真是人强马壮。

　　　　但是，无论人力还是畜力鼓风机都不能满足日益发展的炼铁的需要，炼铁业呼唤更有力的鼓风机的出现，于是功率更强大的水力鼓风机——水排应运而生了。

　　　　宋代的王祯在《农书》中详细记载了水排的结构和工作原理，并绘图说明。水排是在湍急的水流之滨竖立起的巨大的木轮，靠水流的冲击力带动木轮转动，再由传动机构带动橐排的转动，从而将强大的风吹入高炉。

　　　　古代水力鼓风机所包括的动力机构、传动机构和工作机构三部分已经达到相当完备的程度，制作技术和尺寸大小和中国高炉的规模相适应，举世无匹。

　　　　还有铸铁柔化术，成为大商成为中国古代钢铁业的另一重大发明。铸铁炼制出来之后，因为性脆、缺乏韧性而不适合锻造优良的铁器。

　　　　而适合锻造铁器的铸铁，因热处理的温度和方法的不同，分作白心可锻铸铁和黑心可锻铸铁两种。白心可锻铸铁具有比较高的硬度和强度，黑心可锻铸铁具有较好的耐冲击性。

　　　　这种技术的关键是将普通铸铁长时间高温加热，使其中的化合碳发生变化，当碳的含量介于铸铁和钢之间，其性质也随之变化，具有较强的延展性并保持了一定的硬度，这种技术叫铸铁柔化术。

　　　　“奇思妙想，无穷无尽，人民的力量真是汪洋大海啊！”李陵手中拿着炼铁工艺的报告单感叹道，目光停在最后一页：

　　　　炒铁和灌钢。

　　　　炒铁是古代中国钢铁冶炼的重大发明，是一种简便有效的炼铁术，没想到已经被积极性爆表的大商科技人才给提前上千年弄来大商了。

　　　　这种方法是把含碳量过高的可锻铸铁加热到半流体状态，再和铁矿石粉混和起来不断“翻炒”，让铸铁中所含碳元素不断渗出、氧化，从而得到中碳钢或低碳钢。

　　　　如果继续炒下去，就得到含碳更低的熟铁。这种方法始于西汉，东汉的《太平经》中就明确记载了炒铁技术。

　　　　最值得惊讶的是汉代以后发明的灌钢方法，也被李陵的幸运光环照耀吸引下，穿越时空来到了李陵面前。这种方法，在《北齐书·綦