第四零一章 大商炼铁进行时

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（公元25～220年），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·綦母怀文传》称为“宿钢”，后世称为灌钢，又称为团钢，这是中国古代炼钢技术的又一重大成就。

灌钢工艺是我国古代刃钢生产的主要方法，它以生铁和“熟铁”为原料，将它们加热到生铁熔点以上，合炼而成钢。

其中生铁是指由矿石冶炼得到的液态铸铁，含碳量和杂质很高，性脆易碎；熟铁是指将生铁经过“炒”或“蒸”等工艺而脱碳后的铁，柔软可锻，虽然碳量降下来了，但氧化夹杂等并未减少，故需要经过反复加热锻打，以去除夹杂物，同时渗碳而增强刚硬性

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