重生南宋,泼皮称帝传

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第17章 改进古代炼铁-坩埚炼钢

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不一会就来到铁场了,大哥也在。

看到胡湘过来了,说道:“三弟,现在炼铁都是用焦炭,很少用木炭,现有生铁和熟铁都是用焦炭炼制,你说的打造火器用的铁,得重新炼些铁出来,”

“那用木炭炼些铁吧,大哥有所不知,火器必须得用木炭炼铁才可,铁矿石也要选用精石,要冲洗干净,不要有杂质,”胡湘叮嘱道。

胡湘转了下铁场,问大哥道,“大哥,这里哪个匠人手艺最好,”

“鲁成,做铁匠三十多年了,是铁匠们的师傅,”大哥道。

“你把他叫来,我请教些问题。”

“老鲁,过来下,”大哥胡义喊道。

一个满脸通红的老者过来了,说道:“大少爷,有什么事,”

“老鲁,是我叫你,我看你们打磨铁器时候,用磨石磨,很费力,你看做这样一个机构怎么样,”胡湘说道。

于是胡湘比划砂轮这个磨削利器。

先做些大小不一的齿轮,分别固定在铁轴上,大齿轮和小齿轮啮合,大齿轮转一圈的时候,则小齿轮转多圈,也是根据大小齿轮的齿数比。简单说如果大齿轮30个齿,小齿轮15个齿,如果大齿轮转一圈,则小齿轮转两圈。

在这个齿轮输出轴上,安装一个皮带轮。

安装砂轮那个轴,也有个皮带轮。

动力的来源是脚蹬式,好比后世的脚踏车。

这样人飞快的脚蹬,可以提高砂轮的转速。

砂轮可用陶泥加天然碎石砂做成,混合后烧制而成,当然用细沙,而且是好沙。

现在铁齿轮加工困难,可以先加工木制齿轮,皮带轮和轴也先用木的。

这个砂轮机构,齿轮机构组合就是增速器,如果反过来小齿轮带大齿轮就是减速器了。

还有个部件,那就是轴承,轴承是旋转部件和固定部件连接作用,起到降低摩擦力作用,不过现在只能制造滚柱轴承,这个还好制作点,因为铁球不好制作。

也给鲁铁匠说,先用青铜制作,因为铜比铁好铸造加工,塑造和延展性比铁好,但是成本高。

鲁成激动的说道,“老朽干了一辈子铁匠,都没有想到这点,老朽惭愧,”。

胡湘接着又说道:“我看师傅炼钢,都是先把生铁,放在熟铁里面,放在炉子里面冶炼,也可以把生铁水滴在熟铁上,不是更均匀,匠人们也好把握火候。”

“啊!少爷你真厉害,从没有到过铁场,一来就想到改进精炼钢之法,老朽太墨守成规了,”。

“老鲁,我也是看到你们用磨铁,太辛苦才想出这个法子的,看你炼钢,还需要用熟铁包裹生铁,不如滴生铁液均匀,你们是习以为常了,没有想到,你们尽快制作去吧,”胡湘说道。

现在胡家炼钢之法是古代团钢法,也叫灌钢法,因为熟铁含碳量低,比较软,和生铁混合,这样含碳量得到增加,也就变的硬了。

用生铁液淋熟铁,是古代灌钢冶炼法的高峰,这法也是苏钢的冶炼方式,在明末和清朝盛行一时。

其实也可以把生铁和熟铁按比例放在一起融化,但现在的炉温不能使熟铁融化。

纯铁古代称熟铁或者锻铁,还有纯铜,都比它们的合金熔点高,生铁是铁和碳的合金。

“大哥,我和李道长学习炼丹时,看到李道长是这样炼丹的,把朱砂,雄黄放在密闭陶瓷内,然后在八卦炉内燃烧,燃烧数日,李道长说丹药会在里面会九转循环,则成大还丹,我想把熟铁和木炭粉也放在密闭陶器内煅烧,在里面九转循环,是不是也能得到精钢,做成兵刃则削铁如泥,”胡湘说道。

“古法就没有这里炼钢的,炉内炙热,怕陶器不行,得让工匠用耐火黏土做容器,”大哥道。

其实胡湘说的是坩埚炼钢法,胡湘也并不了解坩埚炼钢法,但胡湘知道铁的含碳量越高,则钢铁越坚硬,木炭和熟铁混合高温下,能让碳渗透到铁液里面,成为高碳钢。

虽然高炉内炉温达不到让熟铁融化,但炉膛内局部温度应该能达到,再说只是炼一小块。

直接告诉大哥吧,不好切入,正好胡湘想到,炼丹时候,古人都是把朱砂等药石放在密闭容器内,在八卦炉内高温焚烧炼大还丹,和此法接近,也就顺口说出了。

坩埚炼钢法,能炼成高碳钢,硬度非常大,能制作工具钢材料,如钳工用的各种锉刀,车工用的切削钢材的车刀,各种在钢材上钻孔的钻头都是用这种高碳钢制作的。

钢铁发展史上,1742年英国人洪兹曼将渗碳、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。

其实比英国更早的古代乌兹钢也是用这个方法炼出的钢锭,卖给大马士革,在锻打成锋利坚硬的宝刀-大马士革刀。

(顺便说一下,坩埚钢是在封闭的粘土坩埚中冶炼出坩埚钢,不是把铁料,放在敞开的坩埚里面加热,那不属于坩埚钢范畴,那可以看着是平炉炼钢法,有的小说把生铁熟铁放到坩埚里面融化,就说是坩埚钢,有兴趣的可以查看下钢铁发展史。)

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