物都被人搬走了,那些宮殿裡空蕩蕩的,也沒什麼可拿的,萬磊也懶得再多呆,他還要去鍊鋼廠主持第一次鍊鋼工作。
新建的鍊鋼廠與原有的鍊鐵廠緊挨著,鐵廠煉出來的鐵水直接就送到平爐裡再煉。相比於鍊鐵廠,鍊鋼廠的規模要小很多,不過裝置更多,工藝要求更高。由於這是第一次開煉,鐵鉉早早地就帶著各級官員到場視察了,萬磊趕到的時候,各項準備工作完成,就等鐵廠那邊把鐵水運過來了。
平爐鍊鋼的原料除了鐵水之外,還要新增氧化劑,後世常用的是工業純氧,不過現有科技水平下不能生產,只能按比例使用精製的鐵礦石當氧化劑。另外還要填加石灰作為造渣劑,後期還要加入脫氧劑和合金新增劑,總之工藝複雜。
除了要加入相關原料之外,還要加入重油或爐氣燃燒以提高爐溫,還要保證爐內的氧氛,好把生鐵水中的磷硫等有害雜質除去,並降低鐵水中的碳含量,使鐵水的碳含量符合鋼材的標準。
萬磊見工人都各就各位,就讓他們開始補爐和裝料,並對原料進行加熱,提高爐溫。而這個時候,鐵廠已經開始出鐵水,幾輛運鐵水的“車”沿著鐵軌來到平爐前。萬磊見時機差不多了,就讓人兌鐵水,開始熔化和精煉。
五月的天氣很是悶熱,鍊鋼廠內人人都是一頭熱汗,就連離爐較遠的鐵鉉等人也是一頭汗,這主要是急的,畢竟這個鍊鋼廠是耗費了順天府十七萬兩銀子打造的,造價比煉錢廠還貴,如果生產失敗,那這筆錢就打水漂了。
赤心等小道也在場,他們詳細地記錄著鍊鋼的細節,一有疑問就向萬磊請教,特別是在如何造渣和如何進行精煉等問題,萬磊解釋了很久。其實,爐渣的作用也是作為氧化劑。平爐內燃燒氣體中含有氧氣二氧化碳和水蒸汽等,在高溫下,這些強氧化性氣體向熔池大量供氧,使爐渣始終保持較高的氧化性。
同時,爐渣浮在鐵水之上,隔絕了空氣和鐵水,這也是防止鐵水過度氧化,也防止鋼液吸收一些氣體雜質。由此,平爐鍊鋼要求造好具有一定鹼度和流動性良好的渣,爐內需要保持適當厚度的渣層。
由於沒有吹氧技術,所以鍊鋼的過程相對緩慢,在精煉時,可以追加精製鐵礦石促進脫碳反應激烈進行,造成熔池的激烈沸騰,以增大渣鋼的接觸面積和加強傳熱、傳質作用,以加快精煉速度。
經過一定時間的精煉,由於沒有精密的裝置來檢測鐵水中的碳含量,萬磊只能用掐時間的方法來估計,看看時間差不多了,就開始加脫氧劑,準備出鋼。
這一爐鋼約得鋼水八噸,萬磊要把它們全部澆鑄成相應的尺寸,用以作為新造戰船的龍骨,以增強戰船的強度。當然,為了做到這一點,還要對鋼件進行淬火處理,以提高它們的硬度和耐磨性。另外,這些龍骨用鋼還要進行渡藍,即在用渡藍技術在此表面生成一層緻密的氧化膜,以防止其生鏽。
當然,這些鋼材來之不易,只能用來當龍骨和桅杆,不能用來當船板,不然用鋼量太大,造一艘鋼甲船順天府就得破產。另外,全鐵式結構的戰船太笨重,在沒有蒸汽機推動的前提下,鐵戰船看似威猛,整體戰力卻還不如木戰船,因為木戰船相對輕便靈活,航速和靈活性在海戰中也是非常重要的。
正所謂好鋼要用在刀刃上,以後煉出來的鋼材不會對外銷售,除了造船之外,大多數用來鑄造效能更好的大炮,少部分用來做槍管鋼管等重要工件。
在鐵鉉等人的注視下,一條條數米長的鋼材經過一次又一次的淬火和升溫,最後經過冷水冷卻,這些鋼材終於變成了最終的成品,他們看著這一條條泛藍色的鋼條兒,感慨良久,畢竟這些玩意兒都是用“錢”燒出來的。
為了測定鋼材的效能,萬磊特別讓人鑄了一條拇指大的空心管。他拿著這條空心管