工作立刻提上了日程。参照图纸,利用兵工厂现有的耐火砖和高炉产出的第一批铁水铸造的铁板,转炉的雏形很快开始搭建。炉壳用铁板铆接,内部砌上耐火砖。相比高炉,转炉的建造周期短了不少。
然而,技术瓶颈很快出现。转炉吹炼,关键在于风。风压不够,氧气无法充分渗透铁水;风量不足,氧化反应不充分,脱碳效率低下。反之,风压过大,则可能吹翻铁水,造成危险。如何精确控制风压和风量,成了摆在陆沉面前的一大难题。根据地目前只有简陋的皮囊鼓风机,根本无法满足转炉的需求。
“看来,得先解决动力和鼓风设备的问题。”陆沉揉了揉太阳穴。他再次打开系统,进入【虚拟实验室】。在实验室里,他可以模拟各种条件,进行实验。经过数小时的模拟推演,他设计了一种以畜力或简易水力驱动的凸轮杠杆式鼓风箱,并设计了几个不同口径的风管和简易的控制阀门,通过调节阀门开度和更换风管来控制风量和风压。虽然原始,但理论上可行。
图纸画出来后,兵工厂的木匠和铁匠们立刻行动起来。几天后,一台略显笨重的木铁混合结构的鼓风装置被制造出来,几头健壮的骡子被牵来,作为动力源。
万事俱备,只欠东风。
第一批高炉产出的生铁块被重新投入化铁炉中熔化,达到了合适的温度后,铁水被小心地通过流槽,注入到新建的小型转炉炉膛内。炉体缓缓转正,风口对准铁水。
“准备鼓风!”陆沉亲自指挥。
骡子开始拉动磨盘,带动鼓风箱的凸轮吱呀作响。一股强劲的气流通过管道,从转炉底部的风口喷入赤红的铁水之中。
“轰——!”
刹那间,炉口喷出耀眼的白光,夹杂着无数飞溅的火星和浓密的黄褐色烟雾,如同火山喷发一般,场面蔚为壮观!炉体发出低沉的咆哮,整个地面似乎都在微微震动。
第一次见到如此猛烈的场面,工人们都下意识地后退了几步,脸上露出了敬畏的神色。就连王大锤和李二锤这两个老铁匠,也是第一次见到这种“吹气炼钢”的奇景,看得目瞪口呆。
“加大风量!”陆沉紧盯着炉口的火焰颜色变化,大声命令。
随着风量增加,炉口的火焰更加炽烈,爆裂声也愈发密集。陆沉知道,这是铁水中的硅、锰等元素在剧烈氧化燃烧,释放出大量的热,使炉温进一步升高。随后,关键的脱碳反应开始。
王大锤毕竟经验老道,他虽然不懂化学原理,但凭借多年打铁的首觉,凑到陆沉身边,指着炉口火焰:“陆顾问,这火苗子,好像跟咱平时打铁淬火的火不太一样咧!”
李二锤也补充道:“是啊,顾问,这爆裂的动静,还有喷出来的火星子,感觉里头的铁水在翻江倒海!”
陆沉赞许地点点头:“两位师傅观察得没错。转炉炼钢,就是要在短时间内完成剧烈的氧化反应。火焰的颜色、爆裂声、烟气的变化,都是判断炉内反应进程的重要依据。”他一边解释,一边教他们如何通过这些现象来大致判断碳含量的变化。
吹炼持续了大约二十分钟,炉口的火焰逐渐减弱,颜色也从耀眼的白亮慢慢转为暗红,爆裂声也稀疏下来。
“停风!”陆沉果断下令。
鼓风装置停止,转炉内的咆哮也随之平息。炉体缓缓倾斜,一股比生铁铁水更加明亮、流动性更好的钢水,带着一种纯净的橙红色,从出钢口奔涌而出,注入预备好的锭模之中。
“出钢了!是钢水!”老铁叔激动地喊道,声音都有些颤抖。
成功的喜悦再次洋溢在每个人的脸上。虽然这第一炉钢水,碳含量控制得可能还不够精确,杂质也未必能完全去除干净,但它确确实实是钢!
待钢锭冷却凝固后,王大锤迫不及待地取出一块,抡起他那标志性的大铁锤,狠狠砸了下去。“当!”一声清越的巨响,钢锭只是略微变形,并未像生铁那样碎裂。他又将其烧红,反复锻打,火星西溅。经过初步锻打的钢材,展现出了远超生铁的韧性和强度。
“好钢!这真是好钢啊!”王大锤抚摸着锻打后的钢坯,如同抚摸着稀世珍宝,眼中放光。
陆沉笑着从旁边拿起一块同样的生铁锭,递给王大锤:“师傅,你再试试这个。”
王大锤接过生铁锭,同样一锤下去。“咔嚓!”生铁应声而裂,碎成了好几块。
鲜明的对比,让所有人对钢的优越性有了最首观的认识。
陆沉立刻安排,用这第一炉钢材,打造了几把大刀和一批锄头、镰刀。当崭新的钢制大刀交到战士手中时,他