焦炭炼铁的成功,如同为黑水县的军工引擎注入了狂暴的燃料,使得优质生铁源源不断地产出,满足了大规模制造板甲、枪坯、炮胚的需求。然而,江辰的野心远不止于此。在他的蓝图中,一支真正现代化的军队,不仅需要量,更需要质!需要能够承受更高膛压的枪管、更加锋利耐用的刺刀与工具、以及未来那些精密器械的核心零件。这些,都不是普通铸铁甚至一般锻铁所能胜任的。
它们需要的是钢——质地均匀、硬度与韧性达到完美平衡的优质钢材。
这个时代,并非没有钢。百炼钢、灌钢法,工匠们凭借代代相传的经验和极其繁复的劳作,也能得到少量的钢材,但过程不可控,产量极低,成本高昂,更像是艺术品而非工业品。
江辰所要的,是能够稳定、批量生产的高品质钢。他的目标,直指记忆中开启了现代钢铁工业大门的关键技术之一——坩埚炼钢法。
格物院深处,一间新辟出的、戒备格外森严的工棚内,气氛比以往任何一次试验都要凝重。这里进行的,是超越时代认知的探索。
没有现成的石墨黏土坩埚,一切从头摸索。江辰指挥工匠,选用能找到的最耐火的黏土,掺入磨细的石英砂、甚至尝试加入碾碎的木炭粉,反复揉捏、陈腐、塑形、阴干,再放入特制的高温窑中缓慢焙烧。第一批试验品,不是干燥开裂,就是烧制时直接炸裂或软化变形。
失败,一次又一次的失败。烧坏的坩埚残片堆满了角落,如同一次次无声的嘲讽。参与其中的工匠们虽然不敢抱怨,但眼神中的迷茫和怀疑却难以掩饰。他们不明白,将军为何执着于烧制这些看起来毫无用处的“陶罐”。
江辰却如同最耐心的猎人,仔细检查每一次失败的残骸,分析原因,调整黏土配比,改变焙烧的升温和冷却曲线。他的专注和坚持,感染了部分核心工匠,尤其是那位曾负责高炉的王老匠头,他隐隐感觉到,将军正在追寻一种了不起的东西。
终于,在经过数十次失败后,一批勉强成型的坩埚出炉了。它们颜色灰黑,质地粗糙,但至少形状完整,敲击声音沉闷,似乎足够坚固。
“下一步,装料。”江辰亲自操作。他将仔细挑选的、用焦炭冶炼出的低硫磷优质生铁碎块、以及定量的木炭颗粒(作为渗碳剂)和少量用作溶剂的矿石(萤石)分层填入坩埚,最后盖上盖子,用耐火泥密封。
“将军,这…把铁封在罐子里烧?这如何能成?”王老匠头终于忍不住问道。在他认知里,炼铁锻钢,离不开鼓风、搅动、锻打,这密封起来,岂不是闷烧?
“此法不同,意在融化而非还原。”江辰目光紧盯着那不起眼的坩埚,“铁料在坩埚中,与空气隔绝,只与炭粉发生作用,温度需极高,令其彻底熔化成铁水,炭元素得以均匀融入其中,形成质地均匀的钢水。”
“熔…化成铁水?”王老匠头和其他工匠倒吸一口凉气。将铁完全熔化?这需要何等恐怖的高温?他们的高炉也只能将铁炼成半熔融的粘稠状态而已!
“对,熔化!”江辰语气斩钉截铁。他指挥工匠,将几个装料密封好的坩埚,小心翼翼地放入一座特意用最高耐火砖砌成、采用焦炭燃烧、并配备了最强力水力鼓风机的小型试验炉中。
炉火被点燃,鼓风机全力运转,发出咆哮般的轰鸣声。焦炭燃烧产生的白炽火焰疯狂舔舐着坩埚。炉温急剧攀升,远超平日高炉的温度,工棚内热浪滚滚,即使站在远处,也觉须发焦卷。
时间一点点过去,坩埚在高温中沉默着,毫无动静。工匠们的心渐渐沉了下去,看来又一次失败了。
就在众人几乎要放弃时,一直紧盯着观察孔(嵌有深色水晶片)的江辰,突然低呼一声:“有变化了!”
众人连忙凑近另一个观察孔,只见那坩埚虽然外表依旧,但其底部隐约透出一种令人心悸的、明亮的白炽色!仿佛内部包裹着一颗小型太阳!
“温度够了!保持!一定要保持住这个温度!”江辰声音带着一丝压抑的激动。
又煎熬了约莫小半个时辰,江辰估算时间差不多,果断下令:“停风!出炉!”
炉火熄灭,炉门被迅速打开,灼热的气浪扑面而来。工匠们用特制的长钳,小心翼翼地将那几个烧得通红的坩埚夹出,放置在提前准备好的耐火砂坑中,让其自然冷却。
整个过程,所有人都屏住呼吸,目光死死盯着那几个冒着青烟、仿佛蕴藏着魔力的坩埚。成败,在此一举!
等待冷却的过程,漫长得如同一个世纪。
终于,坩埚温度降至可以触碰。江辰深吸一口气,亲自拿起一把小锤,走到第一个坩埚前。
铛!一声轻响。
坩埚应声破裂,露出了内部的真容。
没有预想中的铁块,也没有失败的残渣。呈现在众人眼前的,是一锭表面光滑、呈现出一种均匀而独特的银亮色、仿佛蕴含着流动光泽的金属锭!其质地肉眼可见的致密、均匀,与以往见过的任何生铁熟铁都截然不同!
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