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(有大部分专业知识,不喜可跳过)
打铁工艺流程大致包括拣料、烧料、锻打、定型、抛钢、淬火、回火、泽油。
其中生铁、熟铁、钢铁的主要区别在于含碳量上,含碳量超过百分之二的铁,叫生铁;含碳量低于0.05%的铁,叫熟铁;含碳量在0.05%和2%当中的铁,称为钢。
炼钢就是准确掌控铁中碳的含量,并且把一些其它的杂质清除。
在这个世界,炼钢技术虽然还不成熟,但已经有了百炼钢和炒钢法,人们已经懂得通过反复折叠锤打提高钢铁的硬度和韧性,这两种提高钢铁的性能的锻造技术在这里已经相当普及了。
但是炒钢和百炼钢技术还存在一定缺陷,如炒钢工艺复杂,不容易掌握,百炼钢不仅费工费时,杂质还多。
加上炼铁如今仍使用木炭作燃料,这样热量不高,鼓风设备也差,导致炉温比较低,不能达到铁的熔炼温度,炼铁效果会大打折扣,因此沈方时想着稍微改进一下炼铁条件。
他知道一种更好的炼铁技术,比如说灌钢法,灌钢法同百炼法或炒炼法相比,有很多优点。
首先灌钢法操作更简便,更容易掌握。要想得到不同含碳量的钢,只要把生铁和熟铁按一定比例配合好,加以熔炼,就能够获得。
其次,生铁作为一种渗碳剂,因熔化后温度高,向熟铁中渗碳的速度加快,冶炼时间缩短,而熟铁因为碳的渗入而成为钢,生铁由于脱碳也可以变成钢,不仅生产率提高,钢的产量也增加了。
另外,在高温下,液态生铁中的碳、硅、锰等会与熟铁中的氧化物夹杂发生反应,去除杂质,从而提高金属品质。①
而沈方时想采用的就是改良后的两种灌钢法。
一种是先将熟铁打成约有寸半长像指头一般宽的薄片,然后把薄片包扎尖紧,将生铁放在扎紧的熟铁片上面。再盖上沾有泥土的草席,在熟铁片底下还要涂上泥浆。投进洪炉进行鼓风熔炼,达到一定的温度时,生铁会先熔化而渗到熟铁里,两者相互融合后,把它取出来后进行敲打,再熔炼再敲打,如此反复进行多次。这样不仅缩短了炒炼熟铁的时间,还降低了成本。②
如此,使炼钢炉依然能够从空气中得到氧,使生铁在还原气氛下熔化,还能让大部分火焰反射人炉内,以提高冶炼温度。而把熟铁打成薄片后夹紧捆住,能使生铁的铁液能够准到若干熟铁薄片的夹缝中,增加生铁和熟铁的接触面,使熟铁易于
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