劉玉龍意識(shí)到工匠們已經(jīng)搞出轉(zhuǎn)爐煉鋼法的同時(shí),也馬上意識(shí)到轉(zhuǎn)爐煉鋼法與炒鋼法的技術(shù)原理其實(shí)是非常類似的。
都是讓高溫的生鐵水與空氣接觸,讓空氣中的氧與鐵水中的碳反應(yīng)。
生成二氧化碳飄散到空氣之中,直接降低鐵水中的碳含量,進(jìn)而將生鐵水轉(zhuǎn)化成鋼水。
只不過將固定灶臺(tái)翻炒改成了搖晃顛鍋加鼓風(fēng)爆炒。
各種鋼鐵都是純鐵與碳的合金,含碳量的高低決定了鋼鐵的基本特性。
含碳量越高,鋼鐵就越硬,會(huì)有一定的彈性,但也更脆,容易折斷,崩裂。
含碳量越低,鋼鐵就越軟,彈性也會(huì)更低,但也更加柔韌,容易變形。
理論上不含碳的就是熟鐵,含碳量超過百分之二的就屬于生鐵。
含碳量低于百分之二的就是鋼了,鋼材又分為高碳鋼和低碳鋼。
對(duì)于本來就熟練掌握炒鋼法的大漢而言,轉(zhuǎn)爐煉鋼法本身其實(shí)沒有技術(shù)難點(diǎn)。
劉德勝在格物院專門設(shè)立了機(jī)構(gòu),專門負(fù)責(zé)研究升級(jí)鋼鐵冶煉技術(shù)。
雖然劉德勝?zèng)]有直接指明方向,但工匠們理所當(dāng)然的從炒鋼法開始琢磨,慢慢折騰出早期轉(zhuǎn)爐煉鋼法來,也算是水到渠成的事情。
不過正如鄭復(fù)光說的那樣,這種方法煉出的鋼鐵仍然有問題。
因?yàn)殍F礦本身也不是純凈的,大部分鐵礦中都含有磷等雜質(zhì),炒出來的鋼也含有磷。
磷會(huì)讓鋼材硬脆而且缺乏韌性。
還有鼓風(fēng)吹氣爆炒的過程,雖然能夠加快碳的反應(yīng)速度,但也難以控制進(jìn)氣量。
過多的氧氣會(huì)與鐵再次反應(yīng)形成鐵銹,氮?dú)膺€會(huì)在鋼錠之中留下氣泡空洞。
還要解決這兩個(gè)關(guān)鍵問題,才能讓鋼鐵產(chǎn)業(yè)真正進(jìn)入現(xiàn)代化,真正進(jìn)入大煉鋼鐵時(shí)代。
劉玉龍反應(yīng)過來之后首先下令獎(jiǎng)賞:
“顛鍋炒鋼法的提出者和最終實(shí)現(xiàn)者同樣各升一級(jí)?!?/p>
相關(guān)學(xué)者和工匠出來謝恩后,劉玉龍開始說明轉(zhuǎn)爐煉鋼法的完善方向:
“你們回去之后,打碎白云石作為主料調(diào)配爐襯,在耐火磚上面完整的覆蓋一層。
“爐襯會(huì)在炒鋼過程中不斷消耗,消耗完畢后要重新布設(shè)。
“消耗的爐襯會(huì)變成渣滓沉淀,但是也能同時(shí)解決炒鋼硬脆的問題。
“再用土子混合純凈的鐵礦,在煉鐵的高爐之中煅燒,獲得一種塊狀輔料。
“在鼓風(fēng)爆炒之后投入鐵甕,就能夠消除蜂窩鋼了。
“土子和鐵礦的比例,以及輔料與鐵水的比例,都需要你們具體去實(shí)驗(yàn)?!?/p>
用白云石制作堿性爐襯,能將普通轉(zhuǎn)爐升級(jí)為堿性轉(zhuǎn)爐。
就能在煉鋼的同時(shí)脫去過多的磷,最終獲得較為純凈的鋼材或者熟鐵了。
白云石是隨處可見的材料,加工也沒有難度。
古人所說的土子是一種軟錳礦,主要成分就是二氧化錳。
土子是陶瓷和繪畫用的顏料,還是方士的煉丹材料,也被視為藥材。
二氧化錳加上鐵礦石煅燒,能夠得到錳鐵合金,是一種最典型的“脫氧劑”。
在轉(zhuǎn)爐煉鋼的過程中加入適量錳鐵,就能去除過多的氧氣了,還能直接得到錳鋼。
劉玉龍經(jīng)常看一些科普文章,能夠記得這些關(guān)鍵的技術(shù)節(jié)點(diǎn)。
雖然不知道具體的調(diào)配比例,也不知道應(yīng)該怎么把控爐溫和時(shí)間點(diǎn)。
但只要有了正確的思路和方向,讓熟練工匠們慢慢摸索這些細(xì)節(jié)就行了。
完善成熟的堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)只是時(shí)間問題。
劉玉龍說話的時(shí)候,末席大學(xué)士鄭復(fù)光和冶金司的工匠們都是又驚奇又疑惑。
白云石和土子真的能解決煉鋼的問題?
關(guān)鍵是這個(gè)少年天子怎么會(huì)知道這些?而且根本不像是外行人的突發(fā)奇想,反而像是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)老到的熟練工匠給學(xué)徒的提醒……
難道是天子翻閱了某些自己不知道的工匠書?
鄭復(fù)光帶著相關(guān)人員躬身謝恩領(lǐng)命,記下劉玉龍的那些安排,然后也忍不住詢問:
“臣等遵旨,臣斗膽請(qǐng)陛下指教,白云石爐襯為何能解決硬脆炒鋼問題?
“土子和鐵礦煅燒所得輔料,又為何能夠去除熟鐵中的氣泡?出自哪些工書記載?”
劉玉龍倒是知道其中的原理,但是說明起來非常的麻煩了。
關(guān)鍵是這些聽眾沒有近現(xiàn)代的化學(xué)知識(shí)體系,自己要在講述的時(shí)候給他們介紹這些知識(shí),然后他們才能理解這些東西。
劉玉龍覺得現(xiàn)在不是仔細(xì)掰扯這個(gè)東西的時(shí)候,劉玉龍還有其他事情要安排,要讓他們先把該干的活兒先干起來,自己也整理好了思路之后,再專門給他們上課。
所以劉玉龍就先把這個(gè)問題給按下了:
“先別問那么多,你們先把東西做出來,先驗(yàn)證是否可行。
“然后再去實(shí)際驗(yàn)證,不用白云石做爐襯,最終得到的鋼錠有什么區(qū)別。
“再去研究土子的具體特性又有哪些,研究明白自然就知道為什么能去除氣泡了。
“如果你們實(shí)在是研究不明白,我也會(huì)再給你們講為什么的?!?/p>
鄭復(fù)光不敢繼續(xù)追問,就帶著疑惑拱手應(yīng)下來:
“臣謹(jǐn)記陛下教誨。”
只要能夠完善堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù),那大漢以后就不再缺乏高質(zhì)量鋼材了。
也就可以大量生產(chǎn)各種機(jī)器,大規(guī)模修建鐵路,建造鋼制戰(zhàn)艦,正式踏入工業(yè)時(shí)代了。
不過鋼鐵也只是工業(yè)的骨架,還要“血肉充盈”才能成為真的工業(yè)國(guó)。
格物院的人員、資金、資源都非常充足,不需要等待一個(gè)項(xiàng)目完成之后再開另一個(gè),可以同時(shí)開始很多個(gè)不同的研究項(xiàng)目。
劉玉龍安排好了鋼鐵冶煉技術(shù)改進(jìn)事宜后,就繼續(xù)安排了一系列其他產(chǎn)業(yè)上的實(shí)驗(yàn)。
用硫磺處理天然橡膠,解決天然橡膠遇熱熔化變形的問題,獲得現(xiàn)代典型的硫化橡膠,用于制作密封圈、管道、絕緣層、輪胎、膠鞋等等。
用鹽酸處理金雞納霜,提取其中的有效成分,也就是鹽酸金雞納或者說奎寧。
分析煤炭焦化過程中形成的煤焦油,配合硝酸和硫酸摸索快速生產(chǎn)苦味酸的方法,尋找新的可用的合成染料。
用實(shí)驗(yàn)室材料制作硝化棉和硝化甘油,研究其物理和化學(xué)性質(zhì),尋找批量生產(chǎn)方法和長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的方法。
設(shè)計(jì)制作用蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的多輥軋機(jī),以及軋制鋼板、頭盔、鍋灶、鋼管、鋼軌等器材的方法。
還順便講了基本的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行原理,以及典型的電機(jī)和有線電報(bào)的原理。
劉玉龍一直講到了傍晚時(shí)分,把自己認(rèn)為現(xiàn)在就可以直接開始研究的技術(shù)都大致提了一下。
也專門說明了哪些是可以快速實(shí)現(xiàn)的,哪些是需要長(zhǎng)期摸索的。
還有哪些是最為重要的,需要全力盡快攻關(guān)完成的,哪些是在閑暇時(shí)候慢慢琢磨就行了的。
同時(shí)將這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分派到了對(duì)應(yīng)的部門和機(jī)構(gòu)。
負(fù)責(zé)記錄的鄭復(fù)光和兩個(gè)舍人們記錄了很厚的一沓。
他們以及現(xiàn)場(chǎng)的大學(xué)士、官員、學(xué)者、工匠們,大部分人的心情都是驚愕而又疑惑。
前兩代皇帝很少安排具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,就算是親自安排的極少數(shù)項(xiàng)目也非?;\統(tǒng),不會(huì)有非常具體的實(shí)驗(yàn)方法和目標(biāo)。
新皇帝今天卻一口氣安排了一大串實(shí)驗(yàn),都非常具體而且目標(biāo)明確的。
幾乎都直接說明了用什么材料,關(guān)鍵的難點(diǎn)在什么地方,以及出現(xiàn)了什么樣的結(jié)果就可以算是成功了。
期間汪萊、鄭復(fù)光等大學(xué)士們?nèi)棠筒蛔。儐柫艘恍┰硇缘膯栴}。
劉玉龍把相對(duì)容易解釋的就現(xiàn)場(chǎng)解釋了,不好解釋的就讓他們先去把東西做出來再去研究。
現(xiàn)場(chǎng)的大學(xué)士、官員、學(xué)者、工匠們聽著解釋卻更加疑惑了:
眼前的少年天子為何知道這些?
這些全都是真的嗎?按照天子的要求去做,真的會(huì)得到哪些東西嗎?
劉玉龍感覺自己能說的都說的差不多了,就起駕回宮了。
劉玉龍做的事情與前兩代皇帝相差太遠(yuǎn),格物院的人員心中都有無數(shù)的感慨和疑問。
劉玉龍?jiān)谶@里的時(shí)候,當(dāng)然不敢公開的宣泄和議論,已經(jīng)憋了一下午。
恭送劉玉龍離開之后,終于忍不住在現(xiàn)場(chǎng)議論了起來:
“本來以為今上不會(huì)重視咱們格物院,沒想到今上只是不喜歡格物院原來的制度?!?/p>
“現(xiàn)在看來,今上比先帝和太祖爺都更重視格物院,只不過今上比太祖更加務(wù)實(shí),對(duì)咱們有更加迫切和明確的要求……”
“這要求也確實(shí)是太多了,今天安排安排的這些事情,咱們未來三五年都做不完了。”
“你們覺得,這白云石和土子真的能讓鋼錠不再硬脆,內(nèi)部也沒有空洞嗎?”
“如果能成的,豈不就是可以直接煉出數(shù)以萬石的精鋼了嗎?”
“還有煤焦油中的東西要分離可太麻煩了,這些東西也能用來生產(chǎn)苦味酸之類的染料?”
“為什么要大批量制作苦味酸?這種明黃色染料只能皇家使用吧?”
“橡膠加了硫磺之后真的就不會(huì)再變黏了嗎?”
現(xiàn)場(chǎng)可以說是亂哄哄的一片,汪萊冷眼旁觀了一會(huì)兒,然后重重咳嗽了兩聲。
汪萊是首席大學(xué)士,年高而又望重,周圍的人都會(huì)本能的注意著他的反應(yīng),聽到他咳嗽就都安靜了下來。
汪萊抬起雙手,對(duì)著皇宮的方向拱了拱手:
“天子有命,我等盡力而為之便是,學(xué)問之事可以議論,但君上之命不可非議?!?/p>
眾人陡然意識(shí)到,這樣公然揣測(cè)皇帝的心態(tài),確實(shí)不太合適。
可能是因?yàn)樯倌晏熳觿偟腔?,還沒有形成足夠的威懾力,所以臣子們沒有足夠的畏懼。
眾人趕緊對(duì)著皇宮的方向躬身行禮,然后又向汪萊拱手躬身行禮:
“多謝首席教誨,我等放肆了。”
汪萊繼續(xù)叮囑說:
“天子如今對(duì)我等寄予厚望,天子安排這些項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)之后,對(duì)整個(gè)格物院都大有裨益。
“我等也不能讓圣上失望,盡快把天子的安排做好。”
眾人立刻就明白過來了,以前格物院的地位不穩(wěn)定,主要是沒有什么拿得出手的成果,也直接切實(shí)用途的成果。
今天劉玉龍安排的這些若是全部都能做成功,那格物院的底氣自然就足了。
于是眾人馬上再次一起拱手應(yīng)和:
“首席所言極是?!?/p>
“我等一定不負(fù)天子所托?!?/p>