第11章 先把东西做出来
新汉皇朝1834 作者:佚名
第11章 先把东西做出来
刘玉龙意识到工匠们已经搞出转炉炼钢法的同时,也马上意识到转炉炼钢法与炒钢法的技术原理其实是非常类似的。
都是让高温的生铁水与空气接触,让空气中的氧与铁水中的碳反应。
生成二氧化碳飘散到空气之中,直接降低铁水中的碳含量,进而將生铁水转化成钢水。
只不过將固定灶台翻炒改成了摇晃顛锅加鼓风爆炒。
各种钢铁都是纯铁与碳的合金,含碳量的高低决定了钢铁的基本特性。
含碳量越高,钢铁就越硬,会有一定的弹性,但也更脆,容易折断,崩裂。
含碳量越低,钢铁就越软,弹性也会更低,但也更加柔韧,容易变形。
理论上不含碳的就是熟铁,含碳量超过百分之二的就属於生铁。
含碳量低於百分之二的就是钢了,钢材又分为高碳钢和低碳钢。
对於本来就熟练掌握炒钢法的大汉而言,转炉炼钢法本身其实没有技术难点。
刘德胜在格物院专门设立了机构,专门负责研究升级钢铁冶炼技术。
虽然刘德胜没有直接指明方向,但工匠们理所当然的从炒钢法开始琢磨,慢慢折腾出早期转炉炼钢法来,也算是水到渠成的事情。
不过正如郑復光说的那样,这种方法炼出的钢铁仍然有问题。
因为铁矿本身也不是纯净的,大部分铁矿中都含有磷等杂质,炒出来的钢也含有磷。
磷会让钢材硬脆而且缺乏韧性。
还有鼓风吹气爆炒的过程,虽然能够加快碳的反应速度,但也难以控制进气量。
过多的氧气会与铁再次反应形成铁锈,氮气还会在钢锭之中留下气泡空洞。
还要解决这两个关键问题,才能让钢铁產业真正进入现代化,真正进入大炼钢铁时代。
刘玉龙反应过来之后首先下令奖赏:
“顛锅炒钢法的提出者和最终实现者同样各升一级。”
相关学者和工匠出来谢恩后,刘玉龙开始说明转炉炼钢法的完善方向:
“你们回去之后,打碎白云石作为主料调配炉衬,在耐火砖上面完整的覆盖一层。
“炉衬会在炒钢过程中不断消耗,消耗完毕后要重新布设。
“消耗的炉衬会变成渣滓沉淀,但是也能同时解决炒钢硬脆的问题。
“再用土子混合纯净的铁矿,在炼铁的高炉之中煅烧,获得一种块状辅料。
“在鼓风爆炒之后投入铁瓮,就能够消除蜂窝钢了。
“土子和铁矿的比例,以及辅料与铁水的比例,都需要你们具体去实验。”
用白云石製作碱性炉衬,能將普通转炉升级为碱性转炉。
就能在炼钢的同时脱去过多的磷,最终获得较为纯净的钢材或者熟铁了。
(请记住 101 看书网藏书全,????????????.??????隨时读 网站,观看最快的章节更新)
白云石是隨处可见的材料,加工也没有难度。
古人所说的土子是一种软锰矿,主要成分就是二氧化锰。
土子是陶瓷和绘画用的顏料,还是方士的炼丹材料,也被视为药材。
二氧化锰加上铁矿石煅烧,能够得到锰铁合金,是一种最典型的“脱氧剂”。
在转炉炼钢的过程中加入適量锰铁,就能去除过多的氧气了,还能直接得到锰钢。
刘玉龙经常看一些科普文章,能够记得这些关键的技术节点。
虽然不知道具体的调配比例,也不知道应该怎么把控炉温和时间点。
但只要有了正確的思路和方向,让熟练工匠们慢慢摸索这些细节就行了。
完善成熟的碱性转炉炼钢技术只是时间问题。
刘玉龙说话的时候,末席大学士郑復光和冶金司的工匠们都是又惊奇又疑惑。
白云石和土子真的能解决炼钢的问题?
关键是这个少年天子怎么会知道这些?而且根本不像是外行人的突发奇想,反而像是一个经验老到的熟练工匠给学徒的提醒……
难道是天子翻阅了某些自己不知道的工匠书?
郑復光带著相关人员躬身谢恩领命,记下刘玉龙的那些安排,然后也忍不住询问:
“臣等遵旨,臣斗胆请陛下指教,白云石炉衬为何能解决硬脆炒钢问题?
“土子和铁矿煅烧所得辅料,又为何能够去除熟铁中的气泡?出自哪些工书记载?”
刘玉龙倒是知道其中的原理,但是说明起来非常的麻烦了。
关键是这些听眾没有近现代的化学知识体系,自己要在讲述的时候给他们介绍这些知识,然后他们才能理解这些东西。
刘玉龙觉得现在不是仔细掰扯这个东西的时候,刘玉龙还有其他事情要安排,要让他们先把该乾的活儿先干起来,自己也整理好了思路之后,再专门给他们上课。
所以刘玉龙就先把这个问题给按下了:
“先別问那么多,你们先把东西做出来,先验证是否可行。
“然后再去实际验证,不用白云石做炉衬,最终得到的钢锭有什么区別。
“再去研究土子的具体特性又有哪些,研究明白自然就知道为什么能去除气泡了。
“如果你们实在是研究不明白,我也会再给你们讲为什么的。”
郑復光不敢继续追问,就带著疑惑拱手应下来:
“臣谨记陛下教诲。”
只要能够完善碱性转炉炼钢技术,那大汉以后就不再缺乏高质量钢材了。
也就可以大量生產各种机器,大规模修建铁路,建造钢製战舰,正式踏入工业时代了。
不过钢铁也只是工业的骨架,还要“血肉充盈”才能成为真的工业国。
格物院的人员、资金、资源都非常充足,不需要等待一个项目完成之后再开另一个,可以同时开始很多个不同的研究项目。
刘玉龙安排好了钢铁冶炼技术改进事宜后,就继续安排了一系列其他產业上的实验。
用硫磺处理天然橡胶,解决天然橡胶遇热熔化变形的问题,获得现代典型的硫化橡胶,用於製作密封圈、管道、绝缘层、轮胎、胶鞋等等。
用盐酸处理金鸡纳霜,提取其中的有效成分,也就是盐酸金鸡纳或者说奎寧。
分析煤炭焦化过程中形成的煤焦油,配合硝酸和硫酸摸索快速生產苦味酸的方法,寻找新的可用的合成染料。
用实验室材料製作硝化棉和硝化甘油,研究其物理和化学性质,寻找批量生產方法和长期保持稳定的方法。
设计製作用蒸汽机驱动的多辊轧机,以及轧制钢板、头盔、锅灶、钢管、钢轨等器材的方法。
还顺便讲了基本的內燃机运行原理,以及典型的电机和有线电报的原理。
刘玉龙一直讲到了傍晚时分,把自己认为现在就可以直接开始研究的技术都大致提了一下。
也专门说明了哪些是可以快速实现的,哪些是需要长期摸索的。
还有哪些是最为重要的,需要全力儘快攻关完成的,哪些是在閒暇时候慢慢琢磨就行了的。
同时將这些实验项目分派到了对应的部门和机构。
负责记录的郑復光和两个舍人们记录了很厚的一沓。
他们以及现场的大学士、官员、学者、工匠们,大部分人的心情都是惊愕而又疑惑。
前两代皇帝很少安排具体的实验项目,就算是亲自安排的极少数项目也非常笼统,不会有非常具体的实验方法和目標。
新皇帝今天却一口气安排了一大串实验,都非常具体而且目標明確的。
几乎都直接说明了用什么材料,关键的难点在什么地方,以及出现了什么样的结果就可以算是成功了。
期间汪莱、郑復光等大学士们忍耐不住,询问了一些原理性的问题。
刘玉龙把相对容易解释的就现场解释了,不好解释的就让他们先去把东西做出来再去研究。
现场的大学士、官员、学者、工匠们听著解释却更加疑惑了:
眼前的少年天子为何知道这些?
这些全都是真的吗?按照天子的要求去做,真的会得到哪些东西吗?
刘玉龙感觉自己能说的都说的差不多了,就起驾回宫了。
刘玉龙做的事情与前两代皇帝相差太远,格物院的人员心中都有无数的感慨和疑问。
刘玉龙在这里的时候,当然不敢公开的宣泄和议论,已经憋了一下午。
恭送刘玉龙离开之后,终於忍不住在现场议论了起来:
“本来以为今上不会重视咱们格物院,没想到今上只是不喜欢格物院原来的制度。”
“现在看来,今上比先帝和太祖爷都更重视格物院,只不过今上比太祖更加务实,对咱们有更加迫切和明確的要求……”
“这要求也確实是太多了,今天安排安排的这些事情,咱们未来三五年都做不完了。”
“你们觉得,这白云石和土子真的能让钢锭不再硬脆,內部也没有空洞吗?”
“如果能成的,岂不就是可以直接炼出数以万石的精钢了吗?”
“还有煤焦油中的东西要分离可太麻烦了,这些东西也能用来生產苦味酸之类的染料?”
“为什么要大批量製作苦味酸?这种明黄色染料只能皇家使用吧?”
“橡胶加了硫磺之后真的就不会再变黏了吗?”
现场可以说是乱鬨鬨的一片,汪莱冷眼旁观了一会儿,然后重重咳嗽了两声。
汪莱是首席大学士,年高而又望重,周围的人都会本能的注意著他的反应,听到他咳嗽就都安静了下来。
汪莱抬起双手,对著皇宫的方向拱了拱手:
“天子有命,我等尽力而为之便是,学问之事可以议论,但君上之命不可非议。”
眾人陡然意识到,这样公然揣测皇帝的心態,確实不太合適。
可能是因为少年天子刚登基,还没有形成足够的威慑力,所以臣子们没有足够的畏惧。
眾人赶紧对著皇宫的方向躬身行礼,然后又向汪莱拱手躬身行礼:
“多谢首席教诲,我等放肆了。”
汪莱继续叮嘱说:
“天子如今对我等寄予厚望,天子安排这些项目实现之后,对整个格物院都大有裨益。
“我等也不能让圣上失望,儘快把天子的安排做好。”
眾人立刻就明白过来了,以前格物院的地位不稳定,主要是没有什么拿得出手的成果,也直接切实用途的成果。
今天刘玉龙安排的这些若是全部都能做成功,那格物院的底气自然就足了。
於是眾人马上再次一起拱手应和:
“首席所言极是。”
“我等一定不负天子所託。”