四十七煉鋼很困難



不提荷蘭的戰局,在德意志地區,因爲法國提前贊助新教聯盟。所以,新教聯盟有錢雇傭到了足夠的軍隊,沒有如原本曆史一般快速敗退。

在德意志中部地區,有了足夠軍隊的新教聯盟,擋住了蒂利伯爵率領的帝**隊的步伐,也陷入了膠着之中。但總體來說,帝**隊攜大勝之威,士氣高昂,而新教聯盟軍隊,則苦苦支撐,僅能勉強自保。

阿方索明知這和原本曆史不符,卻暫時沒啥心思幹預。爲啥呢?因爲眼下他自己陷入了煩惱。爲啥?雖說弄出了水泥,但在搞煉鋼時,阿方索卻傻眼了……

身爲一個穿越者,尼瑪不煉鋼,絕對是給廣大穿越者丢臉。煉鋼都不懂,你也好意思穿越?

阿方索是懂煉鋼的,起碼在很多穿越小說裏讀過原理。轉爐和電爐沒條件;平爐雖然懂大概原理,但需要專業人才幫忙研究;但起碼,阿方索知道,最簡單的坩埚煉鋼法的。

英國人洪茲曼在1742年發明的坩埚煉鋼法,需要器材簡單,操作手法簡單,絕對是居家旅行、穿越重生的必備知識。

其原理非常簡單——就是将滲碳鐵料切成小塊置于封閉的黏土坩埚中,在坩埚外面加熱,鐵料繼續吸收石墨中的碳而熔化成爲高碳鋼水,澆鑄成小錠後鍛打成所需的形狀。鋼在坩埚中熔化時,石墨碳還能起還原劑作用,發生以下還原反應:

c+feo=co+fe

2c+sio2=2co+si

鋼中氧可以去除,各種夾雜物也能從液态鋼中上浮去除,所以鋼(工具鋼)的質量優于當時的各種金屬材料,可用來制造加工金屬材料的工具。坩埚法是人類曆史上第一種生産液态鋼的方法。但是生産量很小,單位耗煤量很大,成本很高。

不過管他呢,現在首先要解決的,是有或無的問題,而不是成本問題。

此外,在煉鋼中,阿方索還加入了生石灰(cao),以及少量的高純度鐵礦石(作爲氧化劑),用于去除鋼水裏可能含有的硫和磷。其原理是:

鐵水中的氧化鈣(生石灰)、硫和碳發生氧化還原反應,生成硫化鈣、鐵和一氧化碳氣體;而磷和氧化鐵(鐵礦石)又生成鐵和五氧化二磷,而五氧化二磷又被氧化鈣(生石灰)發生反應,生成一種礦渣并浮到鐵水表面。同樣,因爲密度問題,硫化鈣也浮在鐵水表面;銅也被氧化還原成氧化銅,浮在鐵水表面。矽則被氧化成二氧化矽,更是一種固體礦渣,浮出鐵水表面。

實際上,去除硫和磷這一步,可以在煉鐵高爐裏進行。而在含石墨的坩埚裏去除硫和磷的話,氧化鈣沒問題,但作爲氧化劑的鐵礦石,可能會和石墨(碳)優先發生還原反應,不一定能去除幹淨磷。

因此,阿方索做了改進,坩埚裏不放置石墨先,先用氧化鈣和鐵礦石去除幹淨硫和磷,接着再放入石墨,去除鋼水中的氧。當然,可以稍微控制下石墨量。放的量大,就是高碳鋼,放得少,就是中、低碳鋼。

高碳鋼有高碳鋼的好處,比如強度高,更堅硬,可以制造刀劍和铠甲。但是,中低碳鋼也有他們的用處——那就是制造槍炮管。

阿方索記得,後世天朝著名的“56半”半自動步槍,槍管就是用的50号鋼。所謂的50号鋼,就是含碳量0.5%,屬于中碳鋼。高碳鋼太強硬,“剛過易折”,并不太适合作爲槍管和炮管。而中碳鋼的50号鋼,既有硬度和強度,也有一定韌性和張力,适合作爲槍管。因爲,火藥爆發時,單位面積的壓強是很大的。所以,槍管急需要一定的硬度和強度對抗火藥的爆破性力量,也不能太硬碰硬,要有一定的韌性。所以,槍管一般都是中碳鋼。後世的槍管,也就是在中碳鋼裏加些其他稀有金屬,提高綜合性能。

而火炮因爲管壁厚,強度不成問題,而可以多考慮韌性,因此可以使用含碳量再低些的鋼,比如20号鋼。而17世紀的火炮,完全可以用含碳量更低的熟鐵來鍛造。因爲,目前火炮使用的是爆炸力不是很強的黑#火藥,而不是高強度現代火藥。所以,用熟鐵都足夠了。當然,用低碳鋼更好點,因爲強度更高些,

阿方索興沖沖地“調用”出腦海裏鋼鐵知識,想組織在撒丁島大規模煉鋼的。但是,現實給了他沉重的一擊……

理想很美好,現實很殘酷……

阿方索在組織煉鋼時,發現兩種重要的基本資源,他都很缺乏——一是鐵礦石;二是煤炭。

撒丁島隻有一些褐煤,用來當燃料還勉勉強強,但用來煉鋼?隻能呵呵了……

别說撒丁島了,就是整個意大利,也沒有豐富的鐵礦石和煤炭。甚至,整個南歐地區,都缺少鐵礦石和煤炭。西班牙雖然有煤有鐵,但儲量有限。而且,西班牙出産的鐵,因爲自身礦種原因,含硫量和含磷量較高。因此,西班牙的槍炮,在鋼材質量上不如英國制造的,比較容易炸膛。也因此,歐洲人都知道,這個時代,英國出産的火炮質量是最好的。

爲什麽後世英國率先崛起?除了它良好的海上地理位置,其國内煤炭和鐵礦儲量很豐富也是重要的原因。

意大利和西班牙,本就是缺煤缺鐵的國家,在19世紀的工業化進程中,被甩在了後面,這是很正常的。

要知道,英國煤鐵豐富,德國也有魯爾區極爲豐富的煤炭。法國有規模巨大的洛林鐵礦(目前還在西班牙帝國手裏),煤炭也不少。所以,上述三個國家在工業革命中領跑,尤其是英國和德國,西班牙和意大利隻能跟在後面吃灰……

缺煤缺鐵,搞毛的煉鋼啊!阿方索有些心灰意冷……

煉鐵高爐計劃被他直接撕毀了,缺煤缺鐵礦,焦炭更不用談,所以,高爐煉鐵還是算了吧。

也隻能進口生鐵,然後再用坩埚精煉成高碳鋼或中低碳鋼了。隻不過,這樣的話,成本太高了。要知道,坩埚煉鋼法因爲産量小,成本本來就高。而進口價格昂貴的英國生鐵的話,成本就更高了。但這也是沒有辦法的事,誰叫撒丁島缺煤缺鐵呢。島上的褐煤礦,隻能當燃料燒。而島上的鐵礦,不但儲量小,而且品位低,煉鐵也不是很劃算。

因此,阿方索不得不決定——以後就從英國進口鐵和煤炭,然後在撒丁島用坩埚煉鋼法小規模出鋼。

不管怎麽說,用中低碳鋼制造槍管和炮管,肯定比熟鐵做的強。而因爲阿方索在煉鋼時加入了去除硫和磷的工藝,使得撒丁島出産的槍管和炮管,更加的不容易炸膛,安全性就提高了很多。

隻不過,撒丁島和整個南歐地區缺煤缺鐵的殘酷現實,粉碎了阿方索大規模發展煉鋼工業的幻想。眼下,也隻有從英國進口鐵和煤炭了,白白讓英國佬賺去很多錢……

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