第82章 煉鋼（1 / 3）

    看着制鋼的小爐，蘇頌道：「萬沒想到，炒鋼的時候其實不用燒炭，只要鼓風即可。若不是真地試出來，誰能夠相信？世間萬物，有其自然之理，不詳細推敲，卻不敢妄下斷言。」

    杜中宵點了點頭。以前在永城的時候，炒鋼的規模較小，用的是這個時代最常見的方法。前些日子這裏建炒鋼爐，為了充分利用能源，自然建在冶爐旁邊，炒鋼與煉鐵串連在一起。冶爐里出來鐵水，直接送進炒鋼爐裏面，如此一來便就少用許多燃料。

    炒鋼的原理杜中宵還是清楚的。無非是煉鐵時是在還原氣氛下，以致鐵水含炭量太高，出來的是生鐵。到了炒鋼爐里，要降低炭含量，爐里是沒有炭的，只加石灰石和白雲石之類的造渣劑，是間接加熱而不是直接加熱，是在氧化氣氛下。既然是氧化氣氛，氧氣就應該充足，不然效果不好。

    這是中學化學的內容，非常簡單。為了保證充足的氧氣，這裏建的炒鋼爐，特意加了吹管，一樣有大風箱向裏面鼓風。萬萬沒想到，炒鋼爐里鼓風，裏面的鐵水迅速沸騰，如同火山噴發一般，溫度明顯比以前下面燒炭高得多。由於難以控制，不斷減少下面的炭火，結果效果還是不明顯。到了最後，乾脆炒鋼時不燒炭了，僅僅鼓風，爐裏面的溫度就足夠高，可以降低鐵水的炭含量，煉出鋼來。

    杜中宵納悶了一段時間，最終只能認為是鐵水裏面的炭，或者還有其他一些元素，在高溫熔化狀態下吹入空氣，迅速發生放熱反應，讓鐵水保持沸騰。這實際上就是後世的吹氧煉鋼，不管是轉爐還是平爐都是同樣的原理。

    鼓風之後，由於鐵水沸騰得厲害，為了控制反應速度，就試着向裏面加生鐵，加廢鋼，偶然又發現不同的溫度，出來的鋼性能不一樣。不同的出鋼溫度，會煉出不同含炭量的鋼來。

    這是個精細活。既不能測量溫度，又不能精確控制時間，只能用肉眼觀看鐵水狀態，以及表現出來的顏色，來控制出來不同的鋼。杜中宵測試了很多人，來做這項工作。不斷訓練，現在大約有二十多外人勉強找到狀態，是煉鋼這裏的寶貝疙瘩。他們現在剛剛上手，出來的鋼性能不穩定，不過對這個時代來說足夠了。反正出來的是中低炭鋼，打造刀劍能性足夠，後面就靠工匠的手藝了。

    能不能儘量精確地測量溫度？其實辦法還是有的。比如用金、銀、銅、鐵等金屬，或者一些已經知道的化合物，製成測片，利用他們不同的熔化溫度，放進鐵水裏面探測，看熔化程度決定煉鋼過程。只是這項工作精細而複雜，杜中宵只能提供一個思路，讓下面的人去做，短時間內是做不到的。

    測溫不一定用溫度計，可以用一些特殊的物理化學反應，比如熔化沸騰，比如分解化合，都可以得到固定的溫度。但選擇合適的測量物質，選擇合適的測量方法，需要大量的實踐。

    高碳工具鋼還是不能用這種爐子來煉製，而是儘量煉出碳含量低的鐵，與生鐵一起用石墨坩堝爐煉製。這種高性能的鋼煉製不易，性能優越，可不是炒鋼爐出來的大路貨可比。

    用吹空氣的方法，炒鋼的效率提升了許多，煉出一爐鋼，遠比以前下面燒炭快捷。這件事讓蘇頌覺得新奇不已，明明不用燃料降低了成本，效率還大在提升，世間之事實在神奇。他用了很多時間研究，最終只能同意杜中宵的說法。生鐵裏面有碳，炒鋼爐里沒有過剩的碳保護，這些碳便燃燒。

    實際的化學過程當然遠比這複雜，碳還會形成一氧化碳，再形成二氧化碳，有過量的碳這些氣體就形成還原氣氛。一旦氧氣過量，鐵水中的碳便就繼續氧化，從而降低含碳量，生鐵變成了鋼。

    煉鐵到煉鋼，就這麼一個簡單的過程，認真研究下去，其實就能開啟化學之路。

    杜中宵要做的事情太多，每個行業都不可能深入研究，哪怕知道是怎麼一回事，也沒有精力系統總結。這處鐵監里的人才，將來不知道會是誰，會是什麼時候能夠打開這扇門。

    原理很重要，知道了原理，能夠積極應用到實際中，中學的數理化知識，就足以推開工業革命的大門。大