出,同时成本也要尽量的压低。
不然若是花费几千贯的成本,十几名工匠用几个月时间,只造出一把削铁如泥的宝刀。
亦或者造出价格相对低廉,但一碰就碎的破烂兵器,最后白白浪费了人力和材料。
又有什么意义呢?
所以,李奕准备借助后世的知识,来改进炉型和操作方式,用以提高炼钢效率和质量。
如果以后条件允许了,还能引入一些现代冶炼技术中的关键工艺——如精确的温度控制,或者添加某些合金元素,以提升钢铁的性能。
“到时这里挖条沟渠,把水引进来,再建几座水排,给以后加筑的窑炉使用。”
李奕沿着河岸绕了一圈,喊来监督工事的有司官吏,交代了几句。
所谓水排,可以看作水力鼓风机,以水力传动机械,使皮制的鼓风囊连续开合,将空气送入冶铁炉,用力少而见效好。
这种方式早在隋唐之前就被应用到了冶炼工艺上。
“下官明白。”官吏忙应道。
李奕微微点头,不再多说,而是迈步走向那高炉。
此时,工匠们正在热火朝天的忙碌着。
炉旁堆放着从蔡水码头运来的磁州铁矿砂,几名赤膊的匠人正用长柄铁钳将焦炭投入炉口,暗红的火舌从炉膛缝隙中窜出,空气中弥漫着刺鼻的硫磺味。
“炉温还不够。”李奕观察了一会儿,皱眉对身旁的监工道,“再加一组风箱试试,把木炭比例提到三成。”
人类利用铁的历史非常悠久,但在相当长的一段时间内,满足用途的钢材无法大规模生产。
直至人类历史上首个以生铁大规模生产钢的廉价工艺——贝氏炼钢法的诞生。
在此之后,人类掌握了大规模生产钢材的技术,从交通到基础建设,从军事到生活,钢铁得以被大规模运用。
李奕并非是相关专业的,但他也知道贝氏炼钢法的关键,就在于强化鼓风和加高炉身。
通过加大炉内的风量,使气体压力加大,穿透炉内料层的能力增强,燃烧强度也随之提升,直接提高了炉内温度。
而且这样还能为增加炉身高度提供条件。
一旦炉身加高,炉内上升的气流与矿石接触的时间延长,能量利用率自然也就有了提高。
二者可谓是相辅相成,用以优化效率和产量。
华夏的冶炼工艺,很早就从地坑式转为了竖炉,想要加高炉身的难度相对较小。
因此李奕把重点放在了鼓风这一点上,他借鉴了贝式炼钢法的思路,将进风口放到了高炉的下方,也就是所谓的底吹法,用以提高炉内的反应温度。
但受限于耐火材料,以及密封的问题,目前底吹法的效果不太明显。
不过李奕觉得自己的思路是没错,剩下的就是在实践中一点点改进,这种事情想急也急不来的。
他心中盘算着:若能炼出满足规格的钢水,便可尝试铸造大块的甲片,由此对甲胄的形制进行改良,增加防御力。
其它方面或许也能由此受益。
当然,这只是暂时的设想,因为具体的成果还没出来,不排除失败的可能,最后白忙活一场。
但总比什么都不去尝试要更有希望吧?
而在更远处,几座形似倒扣巨碗的砖窑正在搭建,那是为烧制水泥准备的“立窑”——窑顶开有投料口,窑身侧壁螺旋排列着通风孔,确保高温均匀。
沿河岸搭建的一排草棚下,工匠们正将石灰石、黏土和铁矿渣碾磨成粉。
在众人旁边有座造型奇特的“回转窑”:一条用砖石砌成的倾斜长槽,槽内铺着特制的导板,末端连接着水车驱动的木制齿轮组。
据那位李都使所说,这叫做“熟料冷却带”。烧成的炽热料块会沿斜坡滚落,途中被河水引来的水流降温。
匠人们从没见过这种设计,但又不敢质疑贵人的话,只能依照吩咐干好自己的活。
李奕走到窑炉旁蹲了下来,抓起一把混合料在掌心搓捻。
他摇了摇头:“碾的还不够细,而且湿度也太高,还要进火窑中再烘干一些,否则结块会影响煅烧。”
匠人们不敢多言,连忙把碾好的灰石,重新再研磨一遍。而那些还没碾的石头,则拿去低温窑炉中再次烘烤。
李奕起身,望着眼前的几座“水泥窑”。
他心道:都说火是人类进步的根基,仔细一想这话很有道理。
在工业革命之前,人类科技的进步,少不了在“烧火”上面做文章……哪怕是工业革命,同样离不开“烧火”。
如果改进这些窑炉的设想,最终取得了一定成果。
不仅只是钢铁和水泥……如陶瓷、玻璃等东西,以及其它的耐火材料,其实也可以用得上。
……
在背风的山丘后,有一圈夯土墙围起的院落。
三间石屋以“品”字形排列,屋顶覆着轻薄的木板——若是不小心发生爆炸,不至于造成太大的破坏。
屋内,左从覃正指挥学徒将硝石、硫磺和木炭分罐研磨。
见李奕进来,这位“炼丹大师”擦了擦额头的黑灰:“老道按那‘一硝二磺三木炭’试过,但烧灼的速度总不能稳定……”
李奕闻言,将一块硝石从麻袋里抠出来,拿在跟前仔细瞧。
他知道硝酸钾这种化合物应该是类似盐巴的晶体。
手里这石头一般的玩意灰不拉几的,也不知道有效的物质究竟有多少。
按照他设计的流程,硝石在被锤碎后,在木桶里掺水搅化,用滤豆腐的纱布过滤出水。
过滤过的水被倒进大锅里熬煮、烘干,最后炒出来一堆像盐巴一样的小颗粒。
再让人拿竹