第32章 鍊鋼

並不知道秋獵已經開始，此時西蒙正在爐窯區忙前忙后。

在默里的主持下，這段時間以來，規劃中的煉鐵高爐幾乎以肉眼可見的速度飛快成型。

今天，正是檢驗成果的日子。

當然，這一切都少不了堅強的保障措施。

所需要的物資、人手，充足的讓人難以置信，這也讓從沒感受過這種待遇的爐匠幹勁十足。原本計劃的工期一再提前，在夏季剛剛結束，就已經全部完成。

“大人，請宣佈開爐吧。”

默里·查爾斯滿面紅光，看着眼前新建成的高爐，心中成就感十足。即便身為一名爐匠，一生之中能建成的高爐也不會太多，每一個，都澆灌了大量心血，也都是自己最滿意的作品。

“開始吧。”西蒙點點頭，他此時心中也有些感慨。

來到這個世界已有數月，今天總算是開始了自己計劃中工業化的第一步——冶鍊鋼鐵。

事實上，冶鐵工業所冶鍊出的‘鐵’，並不是純鐵，而是廣義上的鐵，主要分為三大類：即熟鐵、鋼和生鐵，三者含碳量依次增加。

一般高爐煉出的鐵都是生鐵，碳含量超過2%，熟鐵含碳量則小於0.02%。

當然，無論生鐵還是熟鐵，都不是他需要的最終成品。

鋼，才是。

在歷史上，沒有現代化的條件下，鍊鋼基本上分為塊煉法、炒鋼法和灌鋼法三個階段，後者依次比前者更加先進。

塊煉法且不說，炒鋼法就是將生鐵加熱到半液體和液體狀，然後加入鐵礦粉，同時不斷攪拌，利用鐵礦粉和空氣中的氧去掉生鐵中的一部分碳，使生鐵中的碳含量降低，去渣，即可獲得鋼。

但炒鋼法中碳的含量不好控制，經過優化，把生鐵先炒成熟鐵，然後用液體生鐵進行增碳，以獲得鋼料，則稱為‘灌鋼法’。

炒鋼法被灌鋼法淘汰，最主要的原因，就是含碳量不容易控制。而灌鋼法只需把生鐵和熟鐵按一定比例配合好，加以熔煉即可獲得，更加簡單。

好在，這一點對西蒙來說，並不是問題。

在這之前，他就用虛幻畫面進行了全程模擬。

從最開始的原料添加比例、助熔劑添加量、原料添加時機、鼓風速率等，一直到生鐵出爐，炒鋼時礦粉添加的時機和比例、攪拌速率、攪拌時間、攪拌手法等等，甚至是鋼材檢驗，都推演出了最佳流程。

所以，即便負責搭建高爐的‘總工程師’，也因為第一次開爐而顯得有些緊張的情況下，西蒙也信心十足，宣佈開爐的聲音顯得沉穩、鎮定。

工人們得到命令后，開始不斷用推車加料，點火升爐。

同時，在爐體底部，多個風嘴也在連續鼓風。

一切時機和用量，都在按照西蒙編寫的‘操作手冊’嚴格執行。

在高爐內，反應正在發生。

包括料的加熱、蒸發、揮發和分解，鐵以及其他元素的還原，爐料中非鐵氧化物的融化、造渣和生鐵的脫硫，鐵的滲碳及生鐵的形成，爐料之間的熱交換等等。

煉鐵，本就是一系列物理化學反應的總和。

“礦渣出來了！”

一段時間后，在出渣口觀察的工人喊道。

西蒙頓時精神一震，這意味着鐵水已經熔煉出來，不出所料的話，現在正沉在爐底。

助熔劑石灰石與碳共同作用，不僅將鐵礦石的主要成分還原為鐵，還能與雜質形成可分離的鈣鹽。熔煉一段時間后，熔點較低的一些金屬和雜質就會以礦渣的形式（像熔岩一樣）排出，而爐渣排出也意味着生鐵已經煉成。

“快，打開出鐵口，把鐵水引入炒鋼鍋！”

工人們雖然都提前培訓過，可畢竟是第一次實際操作，西蒙也有些擔心因為失誤，對最終的成品造成影響。

由於煉出來的是生鐵，含碳量高、熔點低，即便是用木炭作為氧化劑和熱量來源，在添加了助熔劑的情況下，也能得到融化的鐵水。

當然，若能把木炭換成焦炭更好，不僅爐溫更高，焦炭還有爐料的骨架作用。

可焦炭是煤炭1000℃的高溫乾餾而來，就現階段而言，黑石領還遠遠無法具備這樣的條件。

其實用煤炭也能達到需要的高溫，可煤炭中有害物質含量太多，無法用於煉鐵。

打開出鐵口后，鐵水經過流道直接流入炒鋼鍋內，期間工人們不斷攪拌，同時加入精礦粉。

此刻生鐵中的碳逐漸失去，其中的矽、磷、硫也不斷氧化，最終，當按照操作手冊完成時，就得到了可堪一用的鋼。

“停下來吧。”

不得不說，第一次熔煉很成功。

至少在整個流程上，基本都是在按照虛幻畫面模擬出來的最佳流程進行。

得到的鋼材需要檢驗，爐體也需要檢查，在炒鋼結束后西蒙隨即宣佈停爐。

旁邊爐匠一臉喜色，工人們也歡呼起來。

現在還沒有人知道，炒鋼鍋中的鐵水意味着什麼，可他們卻共同努力，在這個小鎮內，做成了一件難以想像的事情。

西蒙則想的更多。

在他眼裏，這只是完成了自己計劃中的一小步，煉出的鋼材也只是勉強前期夠用。想要得到強度更高的合金鋼、工具鋼等等，則必須建立轉爐或者有蓄熱室的平爐，甚至是能加入鎳、鉻等元素，製成高性能鋼材。

只是，想要完成這一切，還有很長的一段路要走。

……

等到磨具內的鐵水冷卻后，西蒙開始檢驗鋼材質量。

受限於眼前條件，自然不可能檢測屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎性能這些指標，他準備直接用簡單粗暴的方式——砍！

用同一種砍刀，分別在採購的幾種鋼料和才煉出的鋼面上劈砍，對比痕迹深淺。

最終的結果很振奮人心，這種用炒鋼法煉出的鋼材，至少在硬度這個指標上，幾乎達到了百鍊鋼的水平。

“看來我猜的沒錯，男爵大人您果然神秘無比，不僅知道賢者們都會嘆為觀止的真理，連煉出的鐵也比鐵匠們花費日久鍛打出來的鋼更加堅硬……這一切，您都是從哪裏學到的呢？”

在他還沒來得及高興時，一個他不願聽到的聲音剛好在耳邊響起。

果然，沒有附加不得涉足禁區這個條件的惡果逐步顯現出來，西蒙想。

他完全沒想到，原本看起來準備苦學一番的海岸明珠，竟然完全沒有身為一名學生的自覺，不僅經常‘逃課’，反而把自己當成了黑石領的一員，經常隨意在小鎮四處閑逛，好奇心之大簡直令人嘆為觀止。

若非現在需要保密的地方並不多，且都有嚴密的守衛，這傢伙可能早就把小鎮的一切了解了個透徹。