要想快速工业化,必须提高钢铁产量,改进炼钢技术。然而炼钢需要的脱氧剂,铝锰硅组成的铁合金,估计这个时代还没有。没有脱氧剂,钢液中的的氧与碳发生反应,产生co气泡,若滞留于钢中便成为气孔。钢液含氧量过高时,会加剧铸钢热裂倾向。氧可与多种元素发生氧化反应,形成氧化物杂质,滞留于钢中,将降低铸钢的性能。
感觉炼钢不是一下子就能解决的,朱以潢采取一边悬赏,一边采取与铁厂合作,看看有没有铁厂直接炼出钢铁。发出50万两白银悬赏新型炼钢法的通告,最好直接出钢水。
大明作为世界第一的钢铁生产国,年产数十万吨,而此时欧洲连焦炭还没有。生产如此多的钢铁,得需要上百万工匠日夜不停地打铁,十斤生铁锻打到最后,剩下一斤精钢,耗费人力物力财力,铁匠们平时探讨如何更方便的炼出精钢,无时无刻不在幻想炼铁炉直接出钢水把自己给解放出来。
此消息令大明各处铁厂的工匠们再也不能专心打铁,百斤生铁才值一两银子,巨额悬赏顶铁厂百年收入。在50万两银子诱惑下,各地铁厂主管纷纷下死命令,哪怕停工也要攻克此难题。
大明子民是聪明的,人多力量大。不行再加大筹码,给块封地建立封国,朱以潢相信没有解决不了的问题。
也许技术都不是一蹴而就,需要长时间的积累,中华很多技术积累几千年,有时候一点就透,奈何匠人一直不受重视,还好这种情形在好转。
中国石墨储量天下第一,洛阳就有一座石墨山,早被古人应用。有一位叫吕三的工匠,用石墨黏土造出坩埚,放入铁料并密封,在坩埚外面加热,铁料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,还原出氧化铁中的氧,还原出二氧化硅中的硅。各种夹杂物也能从液态钢中上浮去除,所以钢的质量极好,超过百炼钢,产量相比高炉有点低。相比苏钢法大有进步,大明钢产量将会上一个台阶,解放出不少铁匠。
几个月后,朱以潢得知这一情况,派人把吕三给请来。
“吕大匠,说说你是怎么想到此法的?”
“回禀世子,小的是洛阳铁厂工匠,世代打铁为生,有二十多年经验,平时酷爱专研各种新奇事物。用石墨山上的石墨和黏土烧制坩埚是吕家祖传秘法,只是没有尝试过坩埚炼钢,受到巨额悬赏诱惑。俺灵机一动,石墨坩埚耐高温,就尝试下炼钢,没想到竟造出钢水,实在是不可思议。”
“石墨坩埚炼钢是你发现的,此法命名为吕三炼钢法,另奖励你20万两银子,希望你再接再励,发现更好的方法。如果你愿意进入泰兴研究中心,吾认命你为钢铁分院院长如何?”虽不是朱以潢想要炼钢方法,但这种方法能得到上等的工具钢,制作弹簧比百炼钢好太多。
.......
毫无意外,吕三正式成为泰兴研究中心的一员,名利双收,带领300人团队研究更好的炼钢方法,并研究锰硅铝元素。
吕三的事迹登报以后,在大明引起了强烈反响,新炼钢法迅速得到认可。火器作坊根据石墨坩埚炼出来钢铁,做出新钻头,火铳钻孔效率提高一倍以上,膛线刀刃更锋利耐磨。不出两年,吕三炼钢法在大明得到普及,钢铁产量能增加一倍。
在吕三团队不懈努力下,锰得以面世。二氧化锰又叫软锰矿,大明叫无名异,是烧制陶瓷常用材料,团队尝试提纯然后坩埚加热,二氧化锰和石墨反应置换出锰,又把锰、铁、石墨等融化生成锰铁合金,泰兴研究中心与洛阳铁厂、金陵铁厂等建立合作关系,把合金拿过去实验。
几个铁厂在泰兴研究中心指导下,建立了平炉炼钢,只是生产出来的钢铁没有经过脱氧处理,缺陷颇多,加入锰铁合金尝试一下,效果不错,钢中氧化物大大减少,勉强可用。要想钢水质量更高,只能等硅铝等研究出来。为了提高积极性,鲁藩给每个铁厂奖励十万两白银。
大明铁厂规模不小,在世界上遥遥领先。如金陵铁厂规模达两千人之多,铁炉和铸造炉多达几十个,大鉴炉高1丈2尺,一炉可熔矿砂2千多斤,投入生产的炉铁10座,炼钢炉20座,相信大明钢铁产量会飞速增加。