臘月二十三日,是北方小年,也是民間祭竈的日子。據說這一天竈王爺都要上天向玉皇大帝報告這一家人的善惡,以供玉皇大帝賞罰。所以這一天,家家戶戶都要到街頭買回用玉米或小米專制的“祭竈糖”,于晚上敬獻祭竈,黏糊竈王爺嘴,免得上天瞎彙報,同時燃鞭放炮送竈神。
申時過罷,在呂曼青一再派人催促下,陳玉成才拖着疲累的身子,走出臨汾鐵場的大門,鑽入陳得才派來的馬車。
臨汾鐵場設在城南汾水岸邊,距臨汾城尚有三四裡的路程。之所以設在這裡,一是因為水利便利,便于鐵礦、焦炭的運輸;二是因為這一段水流較急,便于帶動水車一類的水力機械;三則是這個鐵廠從開始建設之初,便是以上海洋商的名義在此建廠。華夷有别,故建在城外以便管理。至于陳玉成,則是作為上海洋商派來的華人技師,督辦并指導前期籌建和生産。
截至目前,臨汾鐵廠已經建成化鐵爐一座,轉爐一台,以及附設的槍炮廠。化鐵爐沒有采取立窯式樣,而是采取的是馬蹄形反射爐式樣,在蓄熱室沒有建成之前,以反射爐形式也便于提升爐溫,使鐵水的溫度能夠盡快達到較高的溫度,提高化鐵效率,并減少随煙霧排出雜質對鐵水的污染。
和貝塞麥不同的是,站在巨人肩膀上的陳玉成設計這個轉爐是可轉動爐子。爐體在沒有鋼闆可以采用的情況下,陳玉成采用的是鑄鐵爐體。高約1.6米,可以裝入熔化鐵水800餘斤;采用的是側吹法,共有六個風口;鼓風機則是中國冶金史上偉大的發明----雙動活塞式大風箱,水力、畜力或人力皆可,采用鑄鐵機械水排驅動,将圓周運動轉換為往複運動,可以源源不斷壓入轉爐所需的空氣;
爐帽采用的是循環水箱式爐口,可以有效地減輕爐渣和爐氣沖刷侵蝕;至于轉爐在冶煉過程中,鐵水含氧量太高造成的熱裂問題,這個時候,英國人馬西特已經找到了解決方法,那就是往鋼水中加入含量15%—30%的鏡鐵,也就是錳鐵,來消耗鋼水中過多的氧氣,同時也使鋼水的品質得到提升。
爐襯用的是1875年托馬斯采用的白雲石磚砌築的爐襯。白雲石爐襯是堿性爐襯,主要是為了去除鐵水中的磷礦質。雖然這個時代中國還無法鑒定鐵礦石的磷含量,但是陳玉成知道,中國的鐵礦大多含硫磷雜質較高。以白雲石配合石灰石造堿性渣可以有效地去除鐵礦石或生鐵水中的磷元素,使鋼的韌性加強。
晉南白雲石儲藏非常豐富,翼城和蒲縣都有儲藏。說起白雲石還有一段意外驚喜,本來陳玉成準備令人在翼城勘探開采,不想在翼城一處生鐵場發現了不少廢棄的白雲石。原來白雲石和石灰石相似,鐵廠在開采石灰石時,誤将白雲石當做了石灰石開采出來,為此還毀了幾爐生鐵。
這東西又重又沉,鐵場場主無奈隻能将之堆砌在一旁,每日看着心煩。聽了鐵場場主的抱怨,陳玉成卻是如獲至寶,高價收購了這些鐵場場主口中的“廢品”,并令鐵場場主繼續開采。讓鐵場場主驚愕之餘笑開了花。
隻是白雲石耐火磚煅燒的溫度相當高,大緻在1600—1850度。在沒有蓄熱室的情況下,一般的窯都無法加熱到這麼高的溫度。無奈情況下,陳玉成隻得采用二步煅燒法。即使如此,燒出來的白雲石耐火磚也是差強人意,耐用程度較低,需要經常更換。
也正是因為如此,陳玉成早早畫好圖紙,令潞安府在修建平爐的同時,早早修建帶有蓄熱室的豎窯。
因為白雲石耐火磚以及查找錳鐵礦的原因,臨汾鐵廠直到二十日才開始試投産,燒成第一爐鐵水,接着又以更短的時間煉出了第一爐鋼水,比着漢陽鐵廠第一爐鋼水整整提前了30年。
轉爐雖然容量較小,但冶煉速度卻快。平爐燒煉一爐鋼要12~24小時,轉爐煉一爐鋼卻隻需30~60分鐘。也就是說單位時間産量遠遠高于平爐。更重要的是,轉爐是用空氣或氧氣進行氧化反應吹煉,燃料消耗極低。
正因為如此,在第一次煉鋼時,陳玉成受到了和貝塞麥同樣的待遇。縱然身為領班技師的陳玉成,已經在煉鋼前為工匠們講清轉爐煉鋼的原理,可在往轉爐中傾倒鐵水時,幾個工匠還是極力勸阻。
笑話,爐子不燒煤加熱,反而往裡面狂吹冷氣,不變成鐵疙瘩,反而會變成鋼水,這樣的話除了鬼信,誰特麼的信。就連特邀參加鐵廠開工典禮的扶王陳得才,哦,姑且算是特邀嘉賓吧!說實話,這段時間扶王其他的事情基本就沒有幹多少,整天都是随着陳玉成吃住在廠,名義上是擔心上海技師不适應山西的生活,實則是唯恐陳玉成偷懶,耽擱他新式槍炮的生産。同時也能跟着陳玉成這位天父弟子學上一手,以便日後能有所用途。
扶王殿下對陳玉成的說法雖然深深懷疑,隻是出于對陳玉成的盲目相信,扶王大人并沒有開口阻止。尊貴的扶王殿下都沒有開口,幾個老工匠也就不再勸阻。他娘的,反正毀的也不是自家的,扶王他老人家還不管這個“敗家子”呢!老子憑什麼操這個心,于是國有企業特有的共性就提前産生了。
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隻是接下來的事情就讓他們看花了眼。在數台雙動式活塞大風箱的強力關照下,鐵水發生了開始發生反應,片刻以後,鐵水中的錳和矽氧化,形成褐色煙霧逸出。鐵水也開始翻騰起來。這時再看看在場的諸位,包括号稱刀槍臨身毫不變色的扶王大人,嘴巴裡都可以放入鵝蛋了。
不過接下的事情更是令他們發狂。鐵水中的碳也被氧化成二氧化碳,爐溫迅速攀升,大約上升到1600度,反應更為劇烈,像火山爆發一般。爐口由于溢出的一氧化炭燃燒而出現巨大的火焰,吓得衆人紛紛後退,更有幾人吆喝着“要炸爐了……”,就開始向外跑。
陳得才的親兵更是将陳得才團團圍住,隻是看到陳玉成負手而立,猶如閑庭信步一般時,扶王大人感覺自己的臉面受到了傷害,手打腳踢地把親兵們趕開,重新站在陳玉成的身旁。
當從陳得才的扶王府裡搬過來的西洋鐘時針走過了半個小時,磷也發生氧化并進一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應生成穩定的磷酸鈣和硫化鈣,一起成為爐渣。當磷與硫逐漸減少,火焰退落,爐口出現四氧化三鐵的褐色蒸汽時,這時表明鋼已煉成。
陳玉成當即下令停止,掀起轉爐往鋼水包中傾倒鋼水。當一桶桶鋼水被直接運進了不遠的槍炮局,準備澆築成槍炮鋼坯時,衆人還未從石化狀态中驚醒過來。
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