想让钢材既有硬度还富有弹性,首先要保证纯度和含碳量,放在坩埚底部的各种粉末就是这个时代能办到的最简单方式。
洪涛选的主料是狐铁父子使用的低碳熟铁,将其放入石墨坩埚后还要再用耐火泥土密封,防止钢水氧化。
但不能马上放入反射炉,而是得先预热,将炉温提到800度以上,再将密封好的坩埚放入其中,然后继续提高温度。
这时候离心鼓风机就排上用场了,如果用传统的皮囊和风箱,由于输入氧气量不够多,炉温很难超过1200度。如果是竖炉还好些,换成反射炉基本无望。
而由8名护卫轮流操作的两台离心鼓风机在送气量方面要远超传统风箱和皮囊,只要焦炭质量比较好,炉膛结构设计无误,空间又比较小,炉温在理论上是可以达到或者超过1500度的。
当然了,理论归理论,到了实际应用层面很容易打折扣。好在洪涛并不需要那么高的炉温将熟铁完全化成铁水,大致能在1350-1450度之间保持4个小时即可。
这时候的熟铁会呈现出粘稠的半熔融胶状,正好利于碳和其它元素的扩散,也就等于完成了渗碳环节,还为杂质的造渣过程留出了足够时间。
再然后……一个字,等!在猛火烧炼了4个小时之后,待渗碳工艺基本完成,火势可以不再继续猛烈,但仍不能停,需保持近千度高温几个小时,后逐步降温。
这个过程要持续20个小时以上,只许多不能少,在冶金学科中有术语称为扩散退火。其目的还是让坩埚内的各种元素分布均匀,成分偏析较小。
在这期间洪涛和狐若木一直都在现场监督,与工匠们同吃同住。倦了就在临时搭建的窝棚里眯一会儿,大部分时间都瞪圆了眼睛死死盯着反射炉上的观火孔,再对照工艺流程单上的描述,生怕炉温未按照需求产生变化。
“我从小就看着铁叔打铁,闲下来的时候还抡过锻锤,却不知练就一炉好钢需如此繁复。”
一天时间下来,狐若木虽在身体上未感到太多劳累,可精神已然有些倦怠。看着仍在奋力摇动鼓风机的护卫,心中难免产生了一丝感悟,愈发明白了百姓们的生活不易。
“任何事情做到极致都需要巨大付出,他们虽劳累,却可以凭借手艺换来全家温饱。最苦的还是农户,整日面朝黄土背朝天,却不知老天爷能否开恩。
即便丰收了,家中存上些余粮又如何?碰上生老病死,社会动荡乃至战乱,瞬间又会一贫如洗。然
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