第21章 失败的板甲
她本以为能看到個高炉什么的,沒想到了工坊旁边,只看到丙号工位门外临时搭建了一個小棚子,上面立了两根烟囱,一根大树干从丙号工位一直通到小棚子裡,山寨得不能再山寨了。
进了小棚子,裡面分成两部分,靠近工坊的一边地面上挖了一個大坑,树干埋进土裡,旁边堆着一個黑色的小炉子,半圆形的非常低矮,比想象的小得多,就像一個倒扣的饭盆。炉子旁边有一個奇怪的架子,一直埋到土裡,上面有一個舵轮一样的转盘,不知道是干嘛的。墙边摆了两排架子,最底下是一個小风箱,上面有一些工具,十几块铁锭,好几個黑色的小坛子,只有拳头大小。
另一边看起来像個传统的铁匠铺,有一個铁砧,旁边有各式工具,還有一個小炉子。
“就這么点啊?和我想象的工业化完全不同嘛。你說能日产百斤钢是认真的?”
“万事开头难啊,刚开始就只能从這么一小点的做起。一百斤铁听上去不少,实际上就人头大的一点点,喏,旁边這么小一個石墨坩埚,一次就是五公斤铁啊。”
正說着,外面万浩然等几人推着木炭過来了,进来瞅了两人一眼,相互打了招呼,季国风让林小雅先出去避一下,然后开工干活了。
季国风拿出几块外购的小铁锭,称過后放进石墨坩埚裡,又称了一些石灰石加进去。之后用架子把坩埚放进炉子裡,趴下看了一下位置,又小心地调整了几下。
万浩然带上护目镜和口罩,跳进大坑裡,旁边有人递了一袋木炭下去,他接過打开,往炉底下塞入木炭。季国风看了一下表,說“开始吧”,万浩然拿出燧石工具,熟练地点上了火。
木炭开始燃烧,烟气进入管道,在树干风箱旁边平行走了一段,对风箱进行预热,然后进入烟囱,向上排出室外。由于此时燃烧不是很足,烟气比较黑。
随后丙号工坊裡连接上风箱,风箱发出一阵阵大声的呼喊,将空气送入炉膛。炉膛面积颇大,裡面又隔成了两圈,空气进入后先在外圈转了一圈,升温到一定程度后再进入内圈,继续升温并加热坩埚。
得到大量新鲜空气后,炉火猛然增大,为坩埚提供了充足的热量。
烟囱中排出的黑烟逐渐变淡,棚子裡的温度也升高起来。
季国风顶着热浪穿上一件厚厚的大衣,戴上厚手套、口罩和护目镜,用夹子夹了一個小镜子,靠到炉口上,观察裡面的情况。
炉内壁也是黑色的,涂了一层石墨。坩埚是敞口的,此时刚开炉,裡面并沒有明显变化。直到過了近半小时,各部件温度都上去了,火力更加猛烈,铁块才开始逐渐融化。這段時間裡,季国风只是偶尔来查看一次,现在才密切关注起来。等到化得差不多了,他喊了一声“转!”,立刻有两人過来,一人拿起那個小风箱,慢慢向炉子裡面通气,另一人转动起旁边那個舵轮来。随着舵轮转动,炉子裡发出“吱吱”的声音,裡面的石盘带着坩埚转动起来。
随着坩埚的旋转,裡面的铁水也震荡起来。
在看得见的地方,石灰石在高温下分解成氢氧化钙,然后与铁裡的杂质反应,逐渐生成了一层炉渣,漂浮在铁水表面。
在看不见的地方,铁水中的碳与空气中的氧反应,生成二氧化碳进入空气中。与木炭氧化燃烧一样,這也是個剧烈的放热反应,能进一步提高铁水的温度。這一点非常重要,能够降低冶炼的难度,要不然现在敞口散着热,光靠外部热源是很难达到所需的温度的。
這一流程,实际上是之前计划中的第一步和第二步两步合一的结果,既完成了对生铁的净化,也脱碳成了熟铁。說起来,倒是和后世的转炉炼钢有些像。不過他们现在手段不足,沒法使脱碳进程正好停留在某处,只能一炼到底变成熟铁,否则這一步就直接能出钢了。
所以他们還需要再加一步。
過了一段時間,季国风看看表,喊了一声:“准备投料!”
旁边的人停止了转动舵轮,炉子裡渐渐静了下来。稍后又有两人拿着一個铁架台恰好卡在炉口处,然后用一個特制的夹子夹着一块自产生铁锭顺着铁架台缓慢而稳定地伸了下去,把铁锭投入坩埚中。
之后他们迅速撤走了铁架台,然后把炉口用厚盖子给封住了。
由于少了個散热的口子,炉温进一步升高。坩埚不再转动,也就不再搅动着铁水脱碳,而是静待裡面的熟铁与新加入的生铁混合均匀,形成碳含量适中的均质钢水。
“熄火,准备出炉吧。”
又過了一段時間后,季国风让万浩然停止烧火,又指示其他人动了起来。
炉口的盖子被启开,小风箱再次开始朝裡面鼓风,不過這次不是为了脱碳,而是为了排出裡面的热空气,让外部有操作的可能。
旁边一人搬過几個砂箱来,上面印着各种形状,看起来是模具的样子。
季国风咬咬牙,拿起工具,从炉子裡把坩埚取了出来。虽然温度已经有所降低,但裡面的铁水仍处于熔融状态。他先小心地把最上层的炉渣倒在旁边的砂堆上,又移到旁边把一個封闭的小砂模倒满,然后在一個开放的钢锭模具上倒了一点,勉强填满,最后走到另一处大砂模旁边,這個砂模上面沒有形状,只是中间略微凹陷成一個弧面。季国风看了看坩埚裡面,確認一下钢水量,就一下子全倒了在這個弧面裡,钢水快速冷却,形成一块弧形钢胚。
等到钢水基本冷却成固态,两人就迅速把砂模抬起来搬到旁边的铁匠铺,那边于铁匠早已生好火等着了,夹起钢胚就用钢锤放在铁砧上敲起来,旁边摆着那块熟铁胸甲做参考。
但是钢材加工难度明显比熟铁高很多,用力敲了半天之后,钢板已经渐渐冷却下来,但還是差了许多口气,看起来明显過厚且不成形状。于财有些尴尬,把它放火上烤了一会,又加大力气打了起来,但他的力气已经用得差不多了,也沒什么效果。
季国风止住了他,把這“胸甲”夹起来仔细看了一下,歪歪扭扭的,就像交通事故溅出来的铁片。他摇了摇头,把它放到炉子之上大约50cm的位置,举了好一会,觉得差不多了才拿下来,喊万浩然過来,拿了一碗水,直接泼在表面上,“唰”的一下冒出一大团白色水雾。随后他把這块钢壳埋进砂子裡,慢慢等它冷却。
“啪啪啪”,此时林小雅很捧场地鼓起掌来,但马上就发现众人沒什么反应,尴尬地停了下来。
“喂喂,怎么了,你们刚才好厉害的哦,我都看呆了,胸甲不是也做出来了嗎?”林小雅帮季国风脱下大衣,奇怪地问。
季国风尴尬地一笑,让林小雅心裡一咯噔,难道出什么岔子了?
实验的结果确实不如人意。虽然他们之前已经进行了艰苦卓绝的努力,但最后的产品肉眼可见的不满足需求,连徒有其表都沒做到,更不用說深层次的性能了。
季国风擦擦汗,皱着眉头說道:“果然還是弄巧成拙了么?”
歷史上,欧洲工匠打造板甲的方法是先借助机械锻造大块的薄铁板出来,渗碳成钢,再用手一锤子一锤子把钢板敲成穹壳状的大块甲片。季国风他们一穷二白,沒那條件也沒那技术,就想了個取巧的办法,也就是像今天這样趁热锻造,可惜并沒有达到想要的效果。实际上传统方法才是正途,因为冷锻可以重塑晶型,能够得到更高的性能。
万浩然凑了過来,问道:“老大,那我們下一步怎么办?是不是要……”
季国风叹了口气,說道:“是啊,我們這点手艺也别想着什么花活了,老老实实弯道超车吧。造水车,上大号锻锤,胸甲敲成什么样先不說,至少把钢板给造出来!”
然后他抬头看了一圈,发现众人都有点灰心的样子,又语调一改,给他们打气道:“但我們今天仍然是成功的,看见沒,于师傅敲出来的板子虽然难看了点,但至少說明钢材好啊!啧啧,這批出的钢水碳含量很合适了,而且都是低磷低硫的优质钢,罗老头几年也炼不出這么一块。”
众人纷纷“呵呵”地配合笑了起来。
這时万浩然把那個封闭的砂模打开,夹了一個矛头出来,打量了一下,然后高兴地拿過来,說:“沒错,這次的矛头就很好嘛,等明天去打磨一下,退火再淬一下,就是一把神兵利器了。”
众人又围观過来,轮流拿着夹子看了一下,心情好了不少。安全部的三人更是兴奋起来,虽然防御沒搞定,但攻击总算能升一级了。
之后他们讨论起板甲的改进方案来,现在已经有很好的钢了,問題出在加工上,人力已经达到了极限,既然现在出不了冲压机,那就先做一套水力锻锤出来,不但能用来加工板甲,還对别的项目有重大意义。但問題又出在原动力上了,還是要优先再造几台水车啊……
:https://www.bie5.cc。:https://m.bie5.cc