第278章 大明朝钢铁厂,坩埚
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一杆老烟枪 更新:2023-05-28 11:46 字数:3311
过了正月十五,皇帝銮驾来到了佛山。李存明原本早就想来视察佛山冶铁厂和水泥厂了,无奈一拖再拖,如今总算腾出时间来。
宋应星带领着大小官吏以及许多优秀工匠前来迎驾,李存明急忙跳下銮驾,疾步走到宋应星身前,亲自弯腰双手把他搀扶起来。
宋应星脸上皮肤干燥黢黑,手指如同鹤爪,且长满老茧,这是操劳过度的迹象。但他精神奕奕,眸子里光芒闪动,整个人充满了十足的劲头。
这是实干家才有的面貌,迸发着无穷的活力!
李存明打量着宋应星,精神也为之一阵,同时万分感动,情真意切道:“宋爱卿,我们君臣二人在徐州一别,匆匆已有两年有余!朕无时无刻不惦记着你,你还好吧?”
“陛下,臣也日日夜夜思念陛下,真想回到陛下身边聆听教诲。可陛下曾经说过,要让臣给大明朝开创一个钢铁时代,臣片刻不敢忘怀,故而只能兢兢业业克忠职守。”宋应星热泪盈眶。
李存明招招手,叫过来宋应昇,笑道:“你们兄弟俩不过就在咫尺之间,却如同远隔天涯,一直未能见面,朕既感动又惭愧。去吧,你们兄弟俩叙一叙家常,待会儿再陪同朕去视察水泥厂和钢铁厂。”
“多谢陛下!”宋氏两兄弟谢了恩,拉着手走到一旁,亲热地说起话来。
趁此时机,李存明先摆驾去了佛山镇衙门。用过午膳,宋应星已经准备好了,前来请旨道:“陛下,可以出发了。”
“好,走吧,朕真是迫不及待了!”李存明笑道。
先去了水泥厂,看着厂里堆积起来的一袋袋水泥,以及井井有条的生产作坊,李存明非常满意,大加赞赏。
他再次强调道:“宋爱卿,生产水泥污染很大,你一定要注意保护工人们的身体将康。还是那一句话,工人们必须佩戴口罩,水泥厂官员们要确保口罩的供应。”
“臣谨记在心!”宋应星答道。
李存明只花了半个时辰就视察完了水泥厂,他的心思,主要还是放在钢铁生产上,急匆匆赶到钢铁厂。
钢铁工业是一个社会的基础工业,近代世界各国的工业发展史表明,有了钢铁就能够有机器,从而带动整个工业以及国民经济的迅速发展,所以李存明无比重视钢铁厂的建设。
对于大明朝的钢铁生产状况,李存明其实了解的不多,他只知道我国在明代时期,冶铁炼钢的生产发展到了很高的水平,规模之大,产量之多,技术之高,超过我国历史上的任何朝代,并位居世界各国的前列。
至于具体情况如何,则需要宋应星来进行介绍和讲解。故而李存明先去了宋应星在钢铁厂的办公衙署里,一边喝茶,一边听取宋应星的汇报。
宋应星经营佛山钢铁厂已有两年时间,成果斐然,早就想亲自给皇帝进行汇报了,他此时又激动又骄傲,侃侃而谈。
“陛下,我朝开国初期,太祖皇帝有过规定,国家库存铁量少时,急需用铁则在指定的铁矿区开炉冶铁,库存铁量多足够使用时,则停罢官营铁冶,听任百姓在这些矿区自行采炼,国家按照十五分之一的比例征收铁课税。”
“两百多年下来,民间私营冶铁炼钢不断发展壮大,而官府经营则不断减少。就拿佛山镇来说吧,此地在成化、弘治年间发展成为我朝南方冶铁铸造中心,各种冶铸工人在二三万人以上,而官营最大的遵化铁厂人数最多时不过两千五百人。”
“臣来到佛山之后,针对私营铁厂过多的局面,采取一系列措施和政策,收购并整合各种小作坊,形成了如今的大明朝钢铁厂。”
李存明点头道:“冶铁炼钢是关系到国运民生的大问题,朝廷必须牢牢抓在手中,你的思路和做法没有错。只是要防止钢铁厂里出现官僚主义,妨碍生产发展。对了,我朝现目前炼钢技术如何?”
宋应星道:“臣吸收了民间的炼钢技术,使用的是瓶炉,通常情况一日夜可出铁三千六百斤,最高可日产生铁六千余斤。同时使用活塞式鼓风机,还有生熟铁串联冶炼工艺,极大提高了生产效率。”
李存明惊叹道:“你是说我大明朝已经有活塞式鼓风机了?”
要知道,欧洲发明活塞推动和压缩空气的鼓风器,已是18世纪后期的事。
了不起啊,我国古人的智慧真是了不起!
宋应星反而微微一笑,仿佛这是不值一提的小事,继续道:“除此之外,臣正在大力推广煤炭冶铁技术。经过臣的研究,得出了一些规律,凡炉中炽铁用炭,煤炭居十分之七,木炭居十分之三。”
“前些日子,方以智给臣寄来了他的《物理小识》一书,里面有一则记载,‘凡铁炉用盐和泥造成,出炉未炒为生铁……熔流时又作方塘留之,洒干泥灰而持柳棍疾搅,则熟矣’。臣把这种方法称为炒钢法,这种冶铁技术减少了炒炼熟铁时再熔化的过程,缩短了炒炼熟铁的时间,大大降低炼钢成本。”
宋应星提到的炒铁炉,实际上就是欧洲人在18世纪下半叶发明的搅炼炉。差别在于,欧洲的搅炼炉,通常使用熟铁棒或者钢棒搅炼,以烧去生铁中的碳,最后得到低碳熟铁。而中国使用柳木棍搅拌,搅拌的同时也会逐渐烧去柳木棍,这可以往生铁中混入碳,或者说减低生铁去碳的速度。
藉由这个步骤,熟练的炒铁手比较容易控制成份,可以直接炒出含碳量低于生铁,却高于熟铁的钢来,甚至有机会炒出中碳钢与高碳钢,此即称为炒钢。
令人扼腕叹息的是,欧洲的搅炼炉发明的晚,但是百余年间持续发展,而中国的技术自清朝以后,几百年内不但没有多少发展,反而大幅度倒退。
李存明听了宋应星的一番讲解,大为心动,再也坐不住了,起身去看工人们冶铁炼钢。
厂里热气蒸腾,烟雾缭绕。李存明仔仔细细走遍每一个角落,算是把大明朝生产钢铁的工艺流水线过了一遍,他突然提出一个问题道:“宋爱卿,我们能冶炼出液态钢水吗?”
厂里噪音很大,非常嘈杂,宋应星问道:“陛下,您说什么?”
李存明招招手,带着众人重又回到衙署,道:“朕想知道,我们的钢铁厂能够冶炼出液态钢水吗?”
“不行,这个难度太大,臣试验过无数次了,无法找到附和条件的高温耐火砖。”宋应星无奈道。
看来大明朝的钢铁冶炼技术虽然已经达到了当时的世界最尖端水平,但还差临门一脚,还没有达到能够把钢融化成钢水的程度。
冶炼液态钢水,太重要太关键了。因为只有将钢加热到液态,才能自由且精确地控制其中的碳与其他元素的比例,也才能够混合其他合金造出合金钢,并且用铸造或者卷轧的方式快速生产钢材。
18世纪中叶,欧洲出现了坩埚炼钢法,从而在中国技术停滞不前甚至逐渐倒退的情况下,第一次获得了钢铁生产技术上的优势。
想到欧洲的坩埚炼钢法,李存明兴奋地搓着手,道:“我们可以用坩埚冶炼钢水,对,就用坩埚!”
不料宋应星大皱眉头道:“陛下,坩埚并不能冶炼出钢水……”
“嗯,你说什么?难道你知道坩埚炼钢法?”
“启禀陛下,我国早已有坩埚了。这样的炼铁法,称为方炉,不过炼的是铁而不是钢。方炉可化铁,但是却没有办法化钢。”
宋应星说着,拿出自己的著作《天工开物》来,翻到相关记载,他还配了插图。
李存明看了几眼,霎时间就明白了怎么回事。原来大明朝的坩埚,都是开放式的炼铁炉,虽然有人力与畜力鼓风,但是光用眼睛看就知道它们的热效率不高,没有办法有效聚热与留热。
“如果把方炉改造成密闭的坩埚,在外面加热,是不是可以产生高温冶炼出钢水来?”李存明给宋应星指点思路。
宋应星沉思半晌,点头道:“似乎可行,可这就需要高温耐火砖了。世上有什么材料,可以制造出如此耐烧的坩埚呢?”
宋应星不愧是大明朝一流的学者和科学家,他瞬间就看出了最关键的问题。
坩埚炼钢的关键在于那个坩埚,而坩埚的关键又在于耐火材料,或者说高温耐火砖。铁料含碳量越高,则熔点越低,而钢的含碳量比生铁低的多,起码要达到1600c,钢料才会融化成钢水。
李存明笑道:“石墨!”
“石墨,石墨不就是煤炭吗?”宋应星再次皱眉,自汉朝以来,人们把煤炭也叫作石墨。
“不,朕说的石墨与煤炭相类似,但又不是煤炭。该怎么解释呢?”李存明捋着胡须,突然看见站在一旁昏昏欲睡的陈圆圆,便笑道,“喏,石墨就在陈圆圆身上!”
人们看向陈圆圆,陈圆圆瞪大眼睛睡意全无道:“胡说,我身上哪里来的石墨?”
李存明指着陈圆圆的眉毛道:“宋爱卿,石墨便是画眉石!”
提起画眉石,宋应星恍然大悟了:“臣明白啦,陛下所说的石墨,其实就是软矸。此物黑而软,触之染手,可用于书写,也可以用来画眉。”
“既然知道了石墨是什么东西,你就着手研制坩埚吧,在石墨里掺杂上一定比例的黏土,效果更好。”李存明道。