給林小雅確認(rèn)過版型沒問題后,季國風(fēng)就準(zhǔn)備回去開工試制了,林小雅好奇也跟著過去看看。
她本以為能看到個(gè)高爐什么的,沒想到了工坊旁邊,只看到丙號工位門外臨時(shí)搭建了一個(gè)小棚子,上面立了兩根煙囪,一根大樹干從丙號工位一直通到小棚子里,山寨得不能再山寨了。
進(jìn)了小棚子,里面分成兩部分,靠近工坊的一邊地面上挖了一個(gè)大坑,樹干埋進(jìn)土里,旁邊堆著一個(gè)黑色的小爐子,半圓形的非常低矮,比想象的小得多,就像一個(gè)倒扣的飯盆。爐子旁邊有一個(gè)奇怪的架子,一直埋到土里,上面有一個(gè)舵輪一樣的轉(zhuǎn)盤,不知道是干嘛的。墻邊擺了兩排架子,最底下是一個(gè)小風(fēng)箱,上面有一些工具,十幾塊鐵錠,好幾個(gè)黑色的小壇子,只有拳頭大小。
另一邊看起來像個(gè)傳統(tǒng)的鐵匠鋪,有一個(gè)鐵砧,旁邊有各式工具,還有一個(gè)小爐子。
“就這么點(diǎn)???和我想象的工業(yè)化完全不同嘛。你說能日產(chǎn)百斤鋼是認(rèn)真的?”
“萬事開頭難啊,剛開始就只能從這么一小點(diǎn)的做起。一百斤鐵聽上去不少,實(shí)際上就人頭大的一點(diǎn)點(diǎn),喏,旁邊這么小一個(gè)石墨坩堝,一次就是五公斤鐵啊?!?p> 正說著,外面萬浩然等幾人推著木炭過來了,進(jìn)來瞅了兩人一眼,相互打了招呼,季國風(fēng)讓林小雅先出去避一下,然后開工干活了。
季國風(fēng)拿出幾塊外購的小鐵錠,稱過后放進(jìn)石墨坩堝里,又稱了一些石灰石加進(jìn)去。之后用架子把坩堝放進(jìn)爐子里,趴下看了一下位置,又小心地調(diào)整了幾下。
萬浩然帶上護(hù)目鏡和口罩,跳進(jìn)大坑里,旁邊有人遞了一袋木炭下去,他接過打開,往爐底下塞入木炭。季國風(fēng)看了一下表,說“開始吧”,萬浩然拿出燧石工具,熟練地點(diǎn)上了火。
木炭開始燃燒,煙氣進(jìn)入管道,在樹干風(fēng)箱旁邊平行走了一段,對風(fēng)箱進(jìn)行預(yù)熱,然后進(jìn)入煙囪,向上排出室外。由于此時(shí)燃燒不是很足,煙氣比較黑。
隨后丙號工坊里連接上風(fēng)箱,風(fēng)箱發(fā)出一陣陣大聲的呼喊,將空氣送入爐膛。爐膛面積頗大,里面又隔成了兩圈,空氣進(jìn)入后先在外圈轉(zhuǎn)了一圈,升溫到一定程度后再進(jìn)入內(nèi)圈,繼續(xù)升溫并加熱坩堝。
得到大量新鮮空氣后,爐火猛然增大,為坩堝提供了充足的熱量。
煙囪中排出的黑煙逐漸變淡,棚子里的溫度也升高起來。
季國風(fēng)頂著熱浪穿上一件厚厚的大衣,戴上厚手套、口罩和護(hù)目鏡,用夾子夾了一個(gè)小鏡子,靠到爐口上,觀察里面的情況。
爐內(nèi)壁也是黑色的,涂了一層石墨。坩堝是敞口的,此時(shí)剛開爐,里面并沒有明顯變化。直到過了近半小時(shí),各部件溫度都上去了,火力更加猛烈,鐵塊才開始逐漸融化。這段時(shí)間里,季國風(fēng)只是偶爾來查看一次,現(xiàn)在才密切關(guān)注起來。等到化得差不多了,他喊了一聲“轉(zhuǎn)!”,立刻有兩人過來,一人拿起那個(gè)小風(fēng)箱,慢慢向爐子里面通氣,另一人轉(zhuǎn)動起旁邊那個(gè)舵輪來。隨著舵輪轉(zhuǎn)動,爐子里發(fā)出“吱吱”的聲音,里面的石盤帶著坩堝轉(zhuǎn)動起來。
隨著坩堝的旋轉(zhuǎn),里面的鐵水也震蕩起來。
在看得見的地方,石灰石在高溫下分解成氫氧化鈣,然后與鐵里的雜質(zhì)反應(yīng),逐漸生成了一層爐渣,漂浮在鐵水表面。
在看不見的地方,鐵水中的碳與空氣中的氧反應(yīng),生成二氧化碳進(jìn)入空氣中。與木炭氧化燃燒一樣,這也是個(gè)劇烈的放熱反應(yīng),能進(jìn)一步提高鐵水的溫度。這一點(diǎn)非常重要,能夠降低冶煉的難度,要不然現(xiàn)在敞口散著熱,光靠外部熱源是很難達(dá)到所需的溫度的。
這一流程,實(shí)際上是之前計(jì)劃中的第一步和第二步兩步合一的結(jié)果,既完成了對生鐵的凈化,也脫碳成了熟鐵。說起來,倒是和后世的轉(zhuǎn)爐煉鋼有些像。不過他們現(xiàn)在手段不足,沒法使脫碳進(jìn)程正好停留在某處,只能一煉到底變成熟鐵,否則這一步就直接能出鋼了。
所以他們還需要再加一步。
過了一段時(shí)間,季國風(fēng)看看表,喊了一聲:“準(zhǔn)備投料!”
旁邊的人停止了轉(zhuǎn)動舵輪,爐子里漸漸靜了下來。稍后又有兩人拿著一個(gè)鐵架臺恰好卡在爐口處,然后用一個(gè)特制的夾子夾著一塊自產(chǎn)生鐵錠順著鐵架臺緩慢而穩(wěn)定地伸了下去,把鐵錠投入坩堝中。
之后他們迅速撤走了鐵架臺,然后把爐口用厚蓋子給封住了。
由于少了個(gè)散熱的口子,爐溫進(jìn)一步升高。坩堝不再轉(zhuǎn)動,也就不再攪動著鐵水脫碳,而是靜待里面的熟鐵與新加入的生鐵混合均勻,形成碳含量適中的均質(zhì)鋼水。
“熄火,準(zhǔn)備出爐吧?!?p> 又過了一段時(shí)間后,季國風(fēng)讓萬浩然停止燒火,又指示其他人動了起來。
爐口的蓋子被啟開,小風(fēng)箱再次開始朝里面鼓風(fēng),不過這次不是為了脫碳,而是為了排出里面的熱空氣,讓外部有操作的可能。
旁邊一人搬過幾個(gè)砂箱來,上面印著各種形狀,看起來是模具的樣子。
季國風(fēng)咬咬牙,拿起工具,從爐子里把坩堝取了出來。雖然溫度已經(jīng)有所降低,但里面的鐵水仍處于熔融狀態(tài)。他先小心地把最上層的爐渣倒在旁邊的砂堆上,又移到旁邊把一個(gè)封閉的小砂模倒?jié)M,然后在一個(gè)開放的鋼錠模具上倒了一點(diǎn),勉強(qiáng)填滿,最后走到另一處大砂模旁邊,這個(gè)砂模上面沒有形狀,只是中間略微凹陷成一個(gè)弧面。季國風(fēng)看了看坩堝里面,確認(rèn)一下鋼水量,就一下子全倒了在這個(gè)弧面里,鋼水快速冷卻,形成一塊弧形鋼胚。
等到鋼水基本冷卻成固態(tài),兩人就迅速把砂模抬起來搬到旁邊的鐵匠鋪,那邊于鐵匠早已生好火等著了,夾起鋼胚就用鋼錘放在鐵砧上敲起來,旁邊擺著那塊熟鐵胸甲做參考。
但是鋼材加工難度明顯比熟鐵高很多,用力敲了半天之后,鋼板已經(jīng)漸漸冷卻下來,但還是差了許多口氣,看起來明顯過厚且不成形狀。于財(cái)有些尷尬,把它放火上烤了一會,又加大力氣打了起來,但他的力氣已經(jīng)用得差不多了,也沒什么效果。
季國風(fēng)止住了他,把這“胸甲”夾起來仔細(xì)看了一下,歪歪扭扭的,就像交通事故濺出來的鐵片。他搖了搖頭,把它放到爐子之上大約50cm的位置,舉了好一會,覺得差不多了才拿下來,喊萬浩然過來,拿了一碗水,直接潑在表面上,“唰”的一下冒出一大團(tuán)白色水霧。隨后他把這塊鋼殼埋進(jìn)砂子里,慢慢等它冷卻。
“啪啪啪”,此時(shí)林小雅很捧場地鼓起掌來,但馬上就發(fā)現(xiàn)眾人沒什么反應(yīng),尷尬地停了下來。
“喂喂,怎么了,你們剛才好厲害的哦,我都看呆了,胸甲不是也做出來了嗎?”林小雅幫季國風(fēng)脫下大衣,奇怪地問。
季國風(fēng)尷尬地一笑,讓林小雅心里一咯噔,難道出什么岔子了?
實(shí)驗(yàn)的結(jié)果確實(shí)不如人意。雖然他們之前已經(jīng)進(jìn)行了艱苦卓絕的努力,但最后的產(chǎn)品肉眼可見的不滿足需求,連徒有其表都沒做到,更不用說深層次的性能了。
季國風(fēng)擦擦汗,皺著眉頭說道:“果然還是弄巧成拙了么?”
歷史上,歐洲工匠打造板甲的方法是先借助機(jī)械鍛造大塊的薄鐵板出來,滲碳成鋼,再用手一錘子一錘子把鋼板敲成穹殼狀的大塊甲片。季國風(fēng)他們一窮二白,沒那條件也沒那技術(shù),就想了個(gè)取巧的辦法,也就是像今天這樣趁熱鍛造,可惜并沒有達(dá)到想要的效果。實(shí)際上傳統(tǒng)方法才是正途,因?yàn)槔溴懣梢灾厮芫?,能夠得到更高的性能?p> 萬浩然湊了過來,問道:“老大,那我們下一步怎么辦?是不是要……”
季國風(fēng)嘆了口氣,說道:“是啊,我們這點(diǎn)手藝也別想著什么花活了,老老實(shí)實(shí)彎道超車吧。造水車,上大號鍛錘,胸甲敲成什么樣先不說,至少把鋼板給造出來!”
然后他抬頭看了一圈,發(fā)現(xiàn)眾人都有點(diǎn)灰心的樣子,又語調(diào)一改,給他們打氣道:“但我們今天仍然是成功的,看見沒,于師傅敲出來的板子雖然難看了點(diǎn),但至少說明鋼材好啊!嘖嘖,這批出的鋼水碳含量很合適了,而且都是低磷低硫的優(yōu)質(zhì)鋼,羅老頭幾年也煉不出這么一塊?!?p> 眾人紛紛“呵呵”地配合笑了起來。
這時(shí)萬浩然把那個(gè)封閉的砂模打開,夾了一個(gè)矛頭出來,打量了一下,然后高興地拿過來,說:“沒錯(cuò),這次的矛頭就很好嘛,等明天去打磨一下,退火再淬一下,就是一把神兵利器了。”
眾人又圍觀過來,輪流拿著夾子看了一下,心情好了不少。安全部的三人更是興奮起來,雖然防御沒搞定,但攻擊總算能升一級了。
之后他們討論起板甲的改進(jìn)方案來,現(xiàn)在已經(jīng)有很好的鋼了,問題出在加工上,人力已經(jīng)達(dá)到了極限,既然現(xiàn)在出不了沖壓機(jī),那就先做一套水力鍛錘出來,不但能用來加工板甲,還對別的項(xiàng)目有重大意義。但問題又出在原動力上了,還是要優(yōu)先再造幾臺水車啊……