“師公,我在查看火焰的色調、亮度、濃度!”
環境太嘈雜,靳宓扯著嗓子大聲回答。
眾人聽的不由微微皺眉。
隻有朱棣眼睛一亮,卻也沒有說話。
朱元璋更加好奇,抬手指著三幅擺動的轉爐,笑問:“我們怎麼感覺,這火焰沒什麼變化,其中,有什麼奧妙嗎?”
靳宓靦腆笑著撓了撓頭,“師公,這是我自己在實驗,生鐵漿、熟鐵漿,實驗室混合煉鋼總結出來的,還沒有得到大規模的工業應用驗證,也不知對不對。”
“說!給師公說說,師公想聽你發現了什麼。”朱元璋笑著大聲鼓勵。
靳宓看向朱棣、徐妙雲。
朱棣夫妻二人含笑點點頭鼓勵。
靳宓默默深吸一口氣,介紹道:“師公,我發現通過火焰的色調、亮度、濃度,首先可以判斷爐內溫度的高低,其次,還可以判斷,煉製出來的鋼,的品質區彆。”
……
“火焰的顏色為白亮;火焰的濃度為濃厚、不透明;火焰的高度不高,這些特征均說明溫度高。”
“火焰的顏色為暗青;火焰的濃度為稀薄透明;火焰的高度很高,這些特征均說明溫度低。”
……
靳宓越說,年輕稚嫩麵龐上的神采越發明亮。
不時指著不遠處的轉爐,為了給朱元璋講述的更加清楚,還比比劃劃。
朱元璋看著靳宓神采奕奕的稚嫩臉龐,笑了的同時,心中不由感慨:這小家夥是真的喜歡搞這些研究。
若是不喜歡,談論起這些事情來,臉上就不可能出現這種神采。
這小家夥的才乾,根據錦衣衛前些年的追蹤記錄。
雖然不如東旭、原吉幾個最出色的。
但考科舉入仕一點兒問題也沒有。
換做大明的青年讀書人,如果有這份才能,早寒窗苦讀,削尖腦袋去當官了。
絕不會像靳宓,乾這種又臟又累又苦的研究。
這就是中原和老四這邊的差距。
來自於思維的差距!
“師公,你看,現在的火焰開始發飄,不那麼粘稠了,而且火焰在半空連續爆炸成數朵小花,火花大,分叉多。”
朱元璋回神,眯眼,順著靳宓手指的方向,看向轉爐。
眾人也全都仔細打量。
果然和王靳宓說的一模一樣。
胡惟庸、呂本……所有人都豎起耳朵,努力想聽靳宓接下來說些什麼。
“根據我在實驗室小規模實驗,這個時候出爐的鋼水,形成的鋼坯,具有硬度、強度高,冷卻塑性能力差的缺點,這個時候產出的鋼,可以用來做撬棍、錘子、鑽頭、鉸刀之類的工具。”
“這種鋼,碳含量雖然比生鐵低,但還很高,我把這種鋼稱之為濃碳鋼。”
……
“火焰的擺動已略顯收縮;火花分叉保持3~4個,分叉長而有力;噴出物大部分為火星。”
“這個時候產出的鋼,我給其歸類為中碳鋼,實驗室內產出的這種鋼,預熱加工、削切性能比較好,而且耐力、張力很強,如果用這種鋼蓋房子,比我們燕京現在蓋房子,用到的少量小鋼爐煉製出來的鋼更好,這種鋼做成鋼筋蓋房子,我認為,就算是蓋七八層的房子,也足夠確保堅實,不過這是我的推測,還沒有驗證。”
……
“當火焰擺動劇烈,主要是上麵擺動,白亮火焰離頂;火花消失,偶有出現無力,隻有2~3個分叉;噴出物大部分為火星、芒星噴射很快的火星),開始噴渣粒。”
“等到這個時候出爐的鋼坯是軟鋼,我也稱他為低碳鋼,這種鋼強度低,硬度低而軟,塑性、韌性十分好,尤其是冷塑性,不用預熱,都能直接拉鋼絲,如果用這種鋼來衝壓軍中使用的鋼盔,更容易衝壓成形,隻要衝壓成形,在回火滲碳,就能提高鋼盔表麵的硬度和強度了。”
“這種鋼用來做曲彆針、鉚釘、螺栓、軸、自行車鏈條十分合適,能有效簡化製造零部件過程中的工藝難度,如果需要提高硬度、強度,隻要零部件製作出來,把零部件回火滲碳處理一下就行了。”
……
“師公,就這些,這些都是我自己瞎捉摸的,也不知對不對。”
說到最後,靳宓又恢複靦腆,訕笑撓頭。
哈哈……
‘這是個實誠孩子。’
朱元璋爽朗大笑,拍了拍靳宓肩膀,鼓勵道:“師公不懂這些,但師公知道,搞這種研究,就不怕錯,哪怕錯一千次、一萬次,隻要對了一次,就成功了,好好努力!”
靳宓笑著,見朱元璋盯著轉爐出神打量,也不打攪,站到朱棣身邊。
朱棣含笑欣慰看著,讚賞道:“你這番總結,師傅感覺很有道理,既然在實驗室小規模驗證總結了正確性,那麼在大規模工業中,適用的可能性也很高。”
他怎麼也沒想到,這小家夥竟然搞出通過火焰,判斷碳含量的經驗總結。
恐怕,在研究司的實驗室內,沒少汗流浹背,用小型坩堝爐,一爐子一爐子實驗。
在沒有更先進的技術手段之前。
即便是曆史上的工業化時期。
煉鋼也是通過觀察火焰來判斷鋼品質。
靳宓高興指著轉爐,低聲道:“師傅,如果我的總結是正確的,而且這種新型生熟鐵轉爐煉鋼能成功,將來,隻要培養一些會‘看火’的,有經驗的老師傅,就能更為穩定控製鋼品質了,就不需要,煉出來的鋼,數個批次,混合重煉,使鋼質量達到均衡。”
朱棣點點頭。
不光能實現鋼質量均衡。
‘看火’也是大規模工業煉鋼的前提。
第一鋼鐵廠現在用的那種一百斤小鋼爐,說實話,那不叫工業煉鋼。
隻是比鍛鐵稍微進步一些的手工業土法煉鋼罷了。
“你總結出高碳鋼、中碳鋼、低碳鋼,有沒有鑒定三種鋼的碳含量多寡?”
靳宓撓頭,“師傅,學生的確想鑒定,可其中的變量,學生控製不了,比如,在實驗室的小坩堝轉爐中,練出來的鋼,如果倒出來等著冷凝稱重,坩堝爐殘留的部分,對稱重,確定碳含量的影響很大。”
……
朱棣認真聽著,靳宓遇到的困難,提及的那些,不可控變量。
給出提醒:“為什麼要倒出來稱重呢,完全可以和坩堝爐一起稱重嘛,隻要在煉製前,把對照組中,每一個乾淨的坩堝爐稱重,煉製冷卻後的總重量減去坩堝爐的重量即可。”
“另外,這個實驗,最重要的就是選擇同一批次練出來的生鐵和熟鐵,一個批次生產的生鐵、熟鐵,即便每塊鐵胚碳含量稍微有差彆,但差彆應該不大,更能保證均衡。”
……
“咱們現在的條件,想要測到較為準確的碳含量,就要提高實驗次數,假設,我們選擇十個批次生產的生鐵、熟鐵,每個批次的生鐵、熟鐵,做至少十次碳含量測量鑒定試驗,先求每一個批次內,十次試驗碳含量均值,把十個批次均值相加,再求均值,這樣得到的碳含量數據,就會較為準確了。”
王靳宓眼睛一亮,頓時高興道:“師傅,我知道了!小時候,師傅教過我們!”
通過擴大數據量,求均值這種方法,小時候,師傅給他們上數術課的時候,就學過。
這麼些年,沒有使用過,竟然忘記了。
朱棣笑笑,指了指轉爐,“看火焰,像是你說的低碳鋼火焰,是不是這爐鋼水該出爐了?”
靳宓恨不得現在就跑去實驗室試驗的思緒被拉回來。
快步靠近一些,仔細端詳,甚至拉開護目鏡,眯眼端詳後,迅速後退,吹哨。
嘀——
尖銳哨音響起同時,打出旗語,大喊:“關閉八號氣閥,九號氣閥單獨運行,推動轉爐傾倒鋼水!”
高台上的號手。
猛地擰開身邊的汽笛閥門。
嘀——
悠長尖銳的汽笛聲響起。
白氣從汽笛喇叭口噴湧,號手,轉身麵向後麵的蒸汽機區、堆料區,迅速打出旗語。
吱!
尖銳刺耳聲中,轉爐從高溫燃燒的爐火中,被氣缸推出來。
幾名工人,穿著厚厚的麻布特製工服,帶著鐵麵罩、護目鏡,在幾名工友大盆水澆在身上時。
幾個人相互協作,握著一根長長,帶鐵鉤的鐵杆,衝上去,勾住轉爐邊緣預留的巨大鐵鉤。
“一二三!”
號子聲響起。
大腹便便的轉爐爐口向外傾斜。
在幾名工人拖著鐵棍向後狂奔撤離時,滾燙的鋼鐵熔漿傾瀉而下。
沿著下方預留的導流槽,流向旁邊的鋼坯冷卻區。
靳宓看著轉爐傾倒鋼鐵熔漿後,像個不倒翁,自行立起來,向朱棣低聲介紹道:“師傅,在設計中,我們反複試驗,想用蒸汽氣缸提供的動力,傾倒鐵漿,取代人工傾倒帶來的巨大危險性。”
“可好些個技術難點,暫時還無法攻克,其中運用的一些機括結構,雖然設計出來了,可通過實驗,都具有太複雜、維護太難、耐用性很差缺點,而且,如果增加這些機括,還會導致三幅擺動機括的耐用性降低……
朱棣聽聞後,笑著安慰:“不著急,你們能搞出這個轉爐,已經很厲害了。”
他當然知道,越是複雜的機括,耐用性越差。
尤其是這個工業剛剛起步的階段。
做工業設備,一定要走傻大黑粗的路線才行。
這個時期,如果走精細化,那就是扼殺工業化發展。
隻有隨著工業化不斷發展,材料學、設計學等等各類學科,取得長足進步後,才能去追求精細、精致。
“對於從事這個工序的工人,我們可以通過嚴格的培訓,以及在操作環境中,設置其他保障措施,例如,是不是可以在轉爐前麵畫一條綠線,表示安全區,更靠近一些,畫一條黃線,表示具有一定危險區,最危險的地方,畫一條紅線,通過這些醒目的提示,時時刻刻,提示從事這個工序的工人。”
“另外,一些從事危險性工序的工人,應當予以更高的待遇保障,以及傷殘後保障。”
“再有,對於這個工序的工人,禁止他們疲勞上工,其他工序的工人,一個班八個小時,這些危險工序,是不是三四個小時就行了?”
“總之,技術達不到,在慢慢琢磨改進技術的同時,咱們完全可以從其他方麵,克服技術缺陷帶來的各種危險和不便,我說的這些,具體如何實施,還要你們在接下來,大規模工業試驗中,不斷摸索總結,總結出一套,安全生產流程。”
實驗室試驗成功。
工業立項建設完成,並不代表著,就能立刻進行大規模工業生產。
還必須,進行三四個月時間的工業生產實踐。
檢驗設備、摸索流程、培訓工人……
這些倒不用他囉嗦了。
這些年的工業建設中,這套流程,早在實踐中摸索總結出來了。
朱棣看著鋼坯冷卻,轉爐內,又一爐冶煉開始,工人則忙著用大鐵鉗,將一塊塊冷卻成型的鋼坯搬離,為下一爐冷卻騰空間。
朱棣扭頭,見朱元璋熱的滿臉通紅,擔心太熱,對朱元璋身體不好,就笑著提議:“父皇,咱們去看看冷卻成型的鋼坯吧?”
朱元璋回神,看著工人壘成堆的鋼坯,“好!”
眾人跟隨朱棣,走到鋼坯堆區前。
廠長把一把手動鑽交給朱棣,同時拿來一塊生鐵、熟鐵。
朱棣見過後,把鑽頭抵在鋼坯上,搖動轉柄。
片刻後,朱棣在三塊坯體上,各鑽出一個淺洞。
起身,又把手動鑽交給朱元璋。
朱元璋試過後,點頭道:“這塊鋼坯的硬度,的確比生鐵軟,比熟鐵硬,到底是不是靳宓所說的低碳鋼,還無法確定,不過,這肯定是鋼了。”
用來鑄炮、火銃、鍋爐、馬車、自行車、世紀大橋已經完全沒有問題了。
扭頭,詢問靳宓:“小家夥,告訴師公,這一爐產出多少斤?每天能產出多少噸?”
靳宓笑著回答:“師公,這麼一爐子是一千斤,煉製生鐵和熟鐵需要三到四個小時……”
話中,靳宓指著兩座高爐,“像這兩座高爐,可以冶煉出十噸生鐵、十噸熟鐵,總計二十噸,轉爐煉鋼,如果煉製這種低碳鋼,一爐需要半個小時,也就是說,把二十噸,生鐵漿、熟鐵漿煉成鋼,每爐鋼水一千斤,就要四十爐子。”
“一爐子半個小時,四十爐子需要二十個小時。”
“這座爐子,按照我們的設計,剛好可以做到,二十四個小時,人歇息,爐子不歇息。”
“一天可產鋼二十噸!”
“也就是說,現在,有了這種新式轉爐,你們一天煉鋼數量,就超過了以前一年煉鋼總數?”藍玉驚呼一聲。
他可沒忘記,觀察百斤小鋼爐時,朱老四說過,現在燕藩一年產鋼十幾噸。
胡惟庸、呂本相互對視。
一天二十噸。
一年三百六十五天。
隻這樣一座煉鋼爐。
燕藩就能生產鋼7300噸!
這可是7300噸鋼啊!
用來製作槍炮,能製作多少!
靳宓可不止呂本、胡惟庸想什麼。
他知道藍玉對師傅沒有敵意,笑著點頭:“理論上,是這樣。這座煉鋼爐子,隻是一座實驗性爐子,我們燕藩現在冶煉生鐵和熟鐵的高爐技術,已經可以做到一百噸的高爐了。”
這可不是他吹牛。
雖然在冶鐵中,還沒有使用這麼大的高爐。
但在燒製水泥中,已經應用這種百噸高爐了。
“隻要技術驗證成功,再建設,我們就不建設這種耗能大、成本高的十噸小爐子了,即便不建設百噸高爐,至少也要直接建設五十噸高爐。”
“一個生鐵高爐、一個熟鐵高爐,總共就是一百噸,同時,雖然中間的千斤轉爐,我們現在掌握的技術,製造不出更大的……”
倒不是製造不出更大的。
主要是更大的爐子,加熱熔煉、以及生疏鐵漿溶液充分混合就不好把握了。
“不過,我們已經想到了辦法,可以在中間,設置一串十幾個,數十個千斤轉爐。”