从酋长到球长 第421节

当然，冶铁才是整个将来作坊群的基础，或是母亲，这一点是不可动摇的。

木炭堆积的数量也已经够用一阵，大型的皮橐风箱也已经制作完成，尚不是双动式活塞结构的推拉都能鼓风的风箱，因为木工们没有想出来在出风口加一个双向活门，以至于没办法让一半鼓风的时候另一半闭合。

但是他们却用了此时漫山遍野的数百年的粗大古树整个挖空了树心做为木风箱的外壳，比起木板拼接的更为结实，圆形结构也能承受更大的风压。

皮橐是没办法使用的，因为需要畜力驱动的冶铁鼓风风箱的风压太大，牛皮八成会爆掉，木质结构相反会更为耐用。这种大型风箱恐怕需要两头牛才能拉动，但是不可能日夜不停。

在河上陈健建造了简单的水坝和引水渠，六米多高的分三层的落差水渠能让水的势能储蓄功率在三十千瓦左右，变为动能损耗大约一半，机械损耗正常时四成，夏城的原始木质水车估计也就能剩下两三成，算来算去其实也就能提供三四马力的功率，不过胜在日夜不停，而且牛拉是不可能做往复运动的。

除了鼓风的水力机械外，陈健还让木工司继续制作木质水车，作为和砸羊毛毡的曲柄锤一样的原理，陈健还要搭建一个砸碎矿石的粉碎机械。

矿石不经过粉碎是不能与炭充分接触的，而且不利于鼓风也不利益炭还原矿石中的氧，手工砸矿速度太慢，这样又可以节省一部分人力。

粉碎锤就在冶炼炉的上游不远，一条运河连接，有船只同行运送，木炭也已经堆积在了那里。

运河下游的建议船闸也在建造，正确让运送矿石的船只直接能够将矿石运送到粉碎锤的位置。

橡子这些日子也没闲着，虽然日用品的陶窑被停了，但是他还要负责烧制通风管，而且还要和铸模组、黄铜零件组的人协作，准备各项生产所需的物资。

铸模、原料、鼓风、粉碎、耐火粘土青砖、地基、夯土层、陶管、简易铜滑轮、铆钉、连杆、润滑用的蓖麻油、淬火用盐和油、搅拌生铁的石棍、计划可能灌钢法的黏土坩埚、计划可能是擦生铁于熟铁上的生铁重融坩埚、计划可能缓慢退火以求石墨凝结柔化为可铸锻铁的煅烧炉、用数十个砖窑炭窑积累了技术会简单发券拱结构的泥瓦匠、几年青铜冶炼经验的国人、数百个有足够力气的作坊工、平息了怒火让作坊工看到希望的心情……

基本上要做的前置条件已经基本准备就绪，不论第一次炼铁出来的到底是生是熟是白口还是灰口，后续工序也都已经准备就绪。

只剩下最重要的冶炼炉的建造，而让那些冶炼青铜的国人惊奇的是陈健在搭建竖炉的同时，还修建了一座冶炼青铜时从未见过的东西。

冶炼炉的鼓风预热室。

陈健告诉他们，这很重要。

第一百一十九章 配套

想让冶炼炉的温度足够，大约有四个办法。

更科学的高炉、功率更大的鼓风机、完美的焦炭、鼓风空气的提前预热。

更科学的高炉要等后来人，焦炭炼制成功少说也要半年。

大功率鼓风机的极限估计在热动力出现之前也就那样了，虽说可以做更大的水车，但是材料学不过关，拉压都可能折断损坏，手工打造滚动轴承太难，有没有铁咱不说也不现实。

唯一能够改进的就是预热室。

让鼓风机吹进高炉中的空气提前升温，保证进去的不是常温的空气，这算是现阶段比较可行的一种办法。

这种办法也有土办法可行，用类似如今房屋中壁炉的办法。

即建造两个房间，里面堆积上有空隙的耐火青砖，将耐火的青砖烤热。

半小时后，确定一间屋子中的青砖已经够热，便再加热另一个房间中的青砖。

而之前房间中的青砖则在半小时之内提前加热房间中的空气，至少能让房间中的温度达到二百度左右，鼓风机将经过预热的空气吹进冶炼炉中。

虽然温度不高，虽然只有区区二百度，相比较冶炼炉要的一千五百度差了很远，但是比起常温的二三十度甚至零下的温蒂，这二百度却能让炉温更容易达到预期想要的效果。

成本暂时不是陈健需要考虑的问题，他要的只是第一批铁，因此也不用琢磨设计冶炼炉废气回收热能预热的办法，他害怕里面的一氧化碳导致爆炸。

耐火青砖经过估算后每块可容纳的热量算好，鼓风机半小时能鼓的空气质量算出来，整个预热室的体积不需要太大。

按照垒砌壁炉墙壁的经验，将黏土砖在预热室中排好，下面挖掘出用来升温的火塘。

堆砌好后用煤炭在内部燃烧让里面的黏土烧结以密封，可能出现的热胀冷缩导致的预热室碎裂问题，陈健让人用凿子在地面上刻出了一些痕迹，就像是前世修水泥路每隔一段距离的分割一样，也不知道能不能管用，别的办法他也想不出来了。

预热室一共建了三套六间，平日使用两套，一套是作为特殊情况下替用的。冶炼炉是不可能停的，一旦停下炉渣熔铁在里面凝结，整个炉子就算是废掉了。

冶炼炉也在同期建造，之前已经烤干了地面，不需要担心渗水问题。有搭建青铜炉的经验，冶铁炉也就是更高更大更厚一些，陈健也已经基本画出了图纸，不过也就是乡村土法的水平。

经过前段时间的各种演练，计划统计司已经基本可以处理各个作坊之间的协作，也有了应付底层反抗的一些办法，陈健才算是可以一心扑在冶炼司。

因为冶炼司这边要忙的事情太多。

除了要建立冶炼炉，还要建设各种相互配套的设施。

练出来的生铁不可能将铁汁流出后的在外面搅拌，一则是里面还有很多矿渣，搅拌后铁渣不分离。

二则是随着搅拌生铁中的碳逐渐降低，碳铁合金的熔点会越发升高，相同的温度下生铁是融化的，但是熟铁就要凝结。

所以必须还要建立一个炒铁炉，分成两个室。一个室生火增温，另一个室盛放熔炼好凝结的生铁，重新融化后再进行炒制。

这是为了获得可以锻打锤砸的熟铁，这个炉子是必须建立的。

除了炒铁炉，还要再建立一个退火炉。

在焦炭没有土法烧制出来之前，冶铁炉的温度绝不可能达到一千五六，也就没办法让二氧化硅与碳化铁反应，形成液态铁中的游离硅。生铁中的碳只能以碳化铁的形式存在，而非石墨，这种铁只能铸不能锻打锤砸。

也就是说哪怕是做农具，这种铁弄出来的都是一次性的，乡村铁匠拿锤子砸出刃或是补一补犁铧的刃都是不可能做到的，只能回炉重炼，这就和青铜差不多了，没有实际的意义。

想要让里面的碳化铁渗析成石墨，就要在熔铸好各种器具后，将这些铁器放在七八百度的温度下，持续加热闷一旬左右，才能把不可锻的铸铁变为可锻的铸铁，增加韧性，才算是真正实用的铁器。

所以还要按照烧陶窑的技术搭建一座专门退火的炉灶，这个就不需要太麻烦，七八百度的高温还是很容易达到的，而且空间可以相对更大，只要一次能装下冶铁炉十天之内的铸件就行。

等这三座炉子全部完工后，理论上的冶铁体系就算是完成了。

但是铁炼出来还需要铸造，这就需要模子。夏城的铸模基本上只有两种：失蜡和泥模。

这两种办法的缺点都是太慢，模具通通是一次性的，所以为了大规模生产，陈健准备直接上铁范法。

就是用铁做模具，铁汁灌进铁模具中后，因为铁的导热性很好，所以铁水在灌进铁模后表皮会立刻冷凝成一层膜，就像是……一个装满水的气球，或者说一个剥了壳的生鸡蛋。

而随着内部铁水的冷却，铸件会铸件收缩，最终实际上会和模具之间有一层极为薄的空隙，所以不用担心铸件和和模子黏在一起。