听到何良焘那句“《祝融佐理》的铸炮部分定能改得更精准详实”,李国助心头猛地一沉,指尖无意识攥紧了那支刚用过的炭笔。
他太清楚永明镇这套技术的分量了,焦炭炼铁、反射炉、砂型铸造,哪一样不是历史上第一次工业革命的根基?
如今这些技术永明镇还在尽力保密,遏制技术扩散的速度。
若是让何良焘原原本本写进《祝融佐理》再公开出版,一旦流到建奴手里,或是被朝鲜人、日本人、西洋人学了去,永明镇好不容易攒下的技术优势,岂不是要荡然无存?
他张了张嘴,想叮嘱何良焘,书可以出版,但焦炭炼铁、反射炉、砂型铸造的原理和技术细节不能写。
可话到嘴边又顿住了,喉结轻轻滚了滚,目光落回何良焘方才坐过的木椅上。
他心里门儿清,博山工匠那套“烧爆”炼焦的法子,说到底还是作坊里的土办法。
不过是在地上挖个圆坑,用砖石垒圈矮墙,顶上盖层混了草木灰的厚土,就算是炼焦窑了。
那种窑密封性差,难以完全隔绝空气;
炼焦过程难以控制,基本靠工匠经验,通过观察火焰颜色和烟雾来判断火候,无法精确控制加热温度和时长;
生产方式是间歇式、小批量生产,一窑一窑地烧,冷却后人工扒焦,劳动强度大。
副产品完全不回收,在炼焦过程中产生的煤焦油和煤气都作为废气直接燃烧或排放掉了,不仅浪费,还造成污染。
由于密封性和加热过程控制差,同一窑内的焦炭生熟不均,有的过火变得酥脆,有的则未完全焦化。
特别是硫分,因为炼制过程中无法有效脱除煤炭中的硫,导致焦炭含硫量高,进而污染了后续冶炼的生铁,使其发脆。
可永明镇现在用的炼焦设备,是18世纪英国炼焦用的蜂窝炉,是地上的、穹顶式的砖石结构。
蜂窝炉密封性较好,有专门的炉门和排气孔,可以更好地控制空气进入。
生产过程有有初步的流程控制,火候虽然也依赖工匠经验判断,但固定的结构和通风口设计使得过程比圆窑更可控、更稳定。
生产方式虽然也是间歇式成批生产,但蜂房炉的容积更大,产量更高。
蜂房炉上加装回收装置,煤焦油堪称化工之母,可加工染料、药品、炸药等,煤气可用于照明和燃料。
永明镇的焦炭质量相对稳定、均一,蜂房炉提供了更均匀的加热环境,产出的焦炭成熟度一致,强度高。
杂质含量相对较低,更好的过程控制意味着更多的硫和其他挥发物被驱除,得到的焦炭更纯净,为生产优质铁奠定了基础。
博山炼焦属于作坊式生产。窑炉分散,围绕矿区建造,主要为满足本地冶铁作坊的需求,没有形成大规模的集中化产业。
永明镇如今可以说是已经开启了工业革命,对钢铁的需求爆炸式增长,炼焦也走向规模化、集中化。
在矿区或钢铁厂附近出现庞大的蜂房炉群,一排排蜂房炉同时运作,景象壮观,形成了强大的规模效应。
何良焘刚才问的只是“为何用焦炭炼铁比木炭好”“炒钢炉为何要隔着火烧”“砂型铸造为什么好”之类的问题,而只字未提炼焦方面的问题。
这就说明他以前从来都没接触过炼焦技术,根本不知道明朝炼焦技术和永明镇炼焦技术的代差。
总之,博山炼出来的焦炭只能算半焦,撑不住十几米高炉的物料重量,还带着较多硫分,炼出的铁在质和量上都还是达不到永明镇的水平,更别提开启工业革命了。
何况砂型铸造只是批量稳定产出灰口铸铁的必要非充分条件。
还有一个必要条件和补救措施,也是何良焘没有问到的。
另一个必要条件是化学成分的精准控制,尤其是硅含量,这是生产可用铸铁的必要条件。
何良焘只知砂型铸炮能减少砂眼,却不知道铁矿本身的成分才是决定铸件质量的根本。
而硅元素恰恰能让铁水中的碳以游离石墨的形式析出,最终得到灰口铸铁。
可若是硅含量不足,碳会以渗碳体的形式存在,容易形成白口铸铁。
永明镇依赖的朝鲜铁矿都是典型的高硅铁矿。
永明镇工匠通过反复试验,掌握了固定的矿石和焦炭的配比,形成了稳定的生产工艺。
这本质上就是在不自知的情况下,控制着铁水中的硅含量。
补救措施则是退火工艺。
如果偶尔还是得到了白口铸铁件,永明镇的工匠会使用长时间的退火处理,通过高温加热使渗碳体分解成石墨和铁,从而将其转变为可加工的可锻铸铁。
何良焘只关注铸炮时的模具和炉温,却没问过“铸件出问题了该怎么修”,自然也不知道这道后期补救的关键工序。
反正何良焘不问,李国助也不打算主动跟他说,于是到了嘴边的叮嘱,也就顺着一口气咽了回去。
他把炭笔搁回桌上,心里暗忖:
“不如等何良焘写完了《祝融佐理》,跟他要来原稿看看,再跟他提保密的事不迟。”
“现在提了,对他修改《祝融佐理》的铸炮技术篇怕是有害无利。”
“少东家这是跟烈侯兄聊得入了迷,倒把我一个人晾在外头了?”
舰桥门“吱呀”一声被推开,洪旭迈着大步进来,脸上带着几分调侃。
李国助连忙起身赔罪:“是我疏忽了,倒是冷落了念荩兄,罪过罪过。”
“嗨,玩笑罢了!”洪旭摆了摆手,语气正经起来,“我是来问,吉林乌拉的防御工事该怎么修?”
“工兵队上千人都在船上等着呢,得赶紧安排他们施工。”
李国助眼睛一亮,当即从桌下抽出两份图纸,一份是江岸水师营的废墟勘测图;
另一份是水师棱堡设计图,弧形主壁垒、三角堡的线条画得清清楚楚。
“念荩兄稍等,我让烈侯兄帮我看看棱堡的设计方案。”
说罢,他把图纸递向何良焘,
“烈侯兄对西洋铳台最熟,你瞧瞧这水师棱堡的设计,可有疏漏?”