第215章 李大第2/2段
火炉所用的燃料有木炭和煤炭,对木炭和煤炭的要求比较高,一百公斤煤炭中大约只有十来公斤煤可以用来打铁,能够打铁的炭叫铁炭。
一个铁匠一般会带一到两个学徒,学徒的主要工作是用一把比自己师傅大出五六倍的大铁锤,帮助师傅把用来制作工具的被炉火烧熟了的铁毛坯打成所需的形状,在最后工具成形阶段就没有学徒的活了。
可是这个李大却不带徒弟,可能是因为技术高超,再加上力气大,用不到人手,尽管这个李大的技艺很不错,可是没有灌钢的技术也是不行的,毕竟三国时代炼出的铁太过劣质。
在灌钢法之前,炒钢是西汉中期出现的技术。冶炼的方法是先将生铁加热到液态或半液态,然后靠鼓风或加进精矿粉,降低生铁的含苔量,使其成钢。由于在冶炼中要不断搅拌,好像炒菜一样,因而得名。
炒钢的优点是成分可适当控制,生产率比较高,质量也比较好。在现代,人们常把由矿石直接制钢的工艺叫一步冶炼或直接冶炼,而把先由矿石冶炼成生铁、然后再由生铁炼钢的工艺叫两步冶炼或间接冶炼。炒钢的生产过程也分两步:先炼生铁,后炼钢。
因而在某种意义上说,炒钢的出现便是两步炼钢的开始,是具有划时代意义的重大事件。它进一步促进了我国古代铁器的广泛使用和社会生产力的发展。
钢毕竟比铁具有更多的优越性。因而,古代工匠总在想方设法把铁制造成钢。最初的时候,工匠们在摄氏八百至一千度较低温度下,用木炭还原铁矿石,得到一种含夹物较多,呈海绵状的块炼铁。
因为块炼铁含碳量很低,相当软,只能锻,不能铸,因此不是理想的造器材料。铁匠们以块炼铁为原料,对它反复加热,折叠锻打,挤出杂物,并在与炭火接触中使之增碳变硬,就成了块炼渗碳钢(简称块炼钢)。
这是最原始的钢。这种钢在制造过程中,需要反复加热锻打,故又称“百炼钢”。这种制钢法,劳动量大,效率低。
西汉中后期以后,铁匠们发明了“炒钢”技术。即将生铁加热到摄氏一千二百度时,撒入矿石粉,并不断搅拌,使生铁的含碳量降低(碳氧化)而成钢。
这是一种制钢简便快捷的工艺。炒钢技术的出现,标志着炼钢技术发展到一个新阶段。它可以使社会得到大量廉价的熟铁和钢,对于生产工具的改进,起着重要作用。
河南南阳东郊出土的一把铁刀,刀身有一道平行于刃部的锻接痕迹,刃部就是用高质量的炒钢锻接而成的。欧
洲是在十八世纪中叶才开始运用炒钢技术,比我国落后了一千八百年。炒钢再经锻打,钢的成分就会更均匀,组织更密致,强度更高。这种以炒钢为原料的“百炼钢”,比前述“百炼钢”工序简化,劳动量减少,产品质量更好。
但是,炒钢时,如果火候掌握不好,炒过了火,钢的含碳量就会偏低,炒钢便炒成了熟铁。后来,工匠们发现,加入生铁,即可弥补这一缺陷。
这就导致一种新的炼钢技术——灌钢法的产生。从现代冶金原理分析,这种技术,就是利用生铁含碳量高,熟铁含碳量低的特点,将熔化的生铁液灌入熟铁液中去,使成碳含量合乎要求的钢。
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