原来,李仙这段日子带着玄正和一干四阶高手没日没夜地工作,就是想摸索出用石墨坩埚生产特种刀具钢的行之有效的方法来。
在人类历史上,用石墨黏土坩埚中熔化金属料成为钢水的方法,是由由英国人洪兹曼nsn于1742年首先应用。
具体方法就是将渗碳铁料切成小块置于封闭的黏土坩埚中,在坩埚外面加热,铁料继续吸收石墨中的碳而熔化成为高碳钢水,浇铸成小锭后锻打成所需的形状。
钢在坩埚中熔化时,石墨碳还能起还原剂作用,发生还原反应。
在这个过程中,钢中氧可以去除,各种夹杂物也能从液态钢中上浮去除,所以炼出的钢的质量优于一般的金属材料,可用来制造加工金属材料的工具。
李仙如果想提高己方工业能力,提高军工生产水平,需要有大量机床的支撑。
一般机床也还罢了,真正关键的机床需要材料性能特别优异的特殊钢材料,切削所需的刀具钢更是必不可少的。
本来,李仙可以从欧洲直接进口先进机床,以及生产过程中消耗的刀具等,但他却知道这种关键材料完全依靠进口,以后会后患无穷的,因此自己掌握先进的石墨坩埚生产技术,实现这种刀具钢和特殊钢的生产工艺,是必然的事情的。
然而,如此高尖端的技术,并不是知道石墨坩埚能用来炼钢水就能快速获得的,甚至不是获得相关书籍就能重现的。
李仙通过各种渠道获得大量有关石墨坩埚炼钢的书籍,甚至购得专业的成品石墨坩埚和用来制作坩埚的原材料,又带领自己从佛山招募的铁匠进行多次实验,但也不足以立刻掌握这项技术。
一般的穿越类书籍里,经常出现主角回到古代,然后找到石墨原材料,然后指挥当地铁匠进行生产,很快就能获得大量的优质钢材,这种情况在现实中根本不可能出现,而且这也太小看这样划时代的炼钢技术的实现难度了。
石墨坩埚炼钢技术涉及的技术难度大体上有三种,首先是对炼钢所需燃料进行处理,以获得足够的炉温其次是拥有足够出色的鼓风设备最后是制作出可用的石墨坩埚。
从技术难度而言,鼓风设备的难度高于燃料处理技术,石墨坩埚的制作方法又远高于前面两者。
按照李仙的估计,即使自己拥有足够详尽的技术资料,又有大量成品做范本,手头还有大量优秀的工匠,光是仿制能耐高温的石墨坩埚就需要年时间,掌握整套炼钢技术的时间就更长了。
在李仙的世界,日本在十九世纪开始探索液态炼钢技术,在有大量炼钢行业教授,又有列强提供的详细资料的情况下,也花了三年以上时间才掌握平炉炼钢技术。
而石墨坩埚炼钢技术,看着比平炉炼钢技术小巧一些,实际难度却有增无减。
正常情况下,李仙要掌握石墨坩埚炼钢技术,就要从南洋引进适合做成冶金焦的煤炭,然后学习用煤炭制作冶金焦的技术
接着就钻研大型水力鼓风机或蒸汽机鼓风机的制作,又获得完整的炼钢炉设计图,获得复杂难懂的排风设备设计安装技术
之后又拿着石墨材料玩泥巴,根据技术材料的指示尝试不同石墨矿的材料和耐火黏土、高岭土等,最后在机缘巧合下学会制作能耐高温的石墨坩埚。
这一套下来,幸运的话年就能学会,运气不好超过十年都有可能。
还好,李仙本身是掌握着道种的武者,又结识玄正这样的先天高手和大量四阶大宗师级高手,钻研坩埚炼钢技术不需要完全走寻常路线,还有很多捷径可以选择。
李仙选择的方法就是在烧火的时候,让玄正用火系道法提升火焰温度,再让几名土系道法了得的四阶大宗师,用土系真气护住坩埚,免得在高温中崩解开来。
至于本应该最难的石墨坩埚的制作,倒是不难达到,就是用真气投入成品坩埚里,探索其原材料加工方法和物性等。
石墨坩埚其实也不是用泥捏了就能行的,制作过程中塑形后放入特制窑里烧制,成型后上面还有一层釉,坚固而耐用,从这个意义上来讲石墨坩埚其实是一种材料特殊的瓷器。
还好,中国的陶瓷制作技术还是这个时代最先进的,李仙为此特别招募最优秀的陶瓷工人进来,还赐予混沌道种,以提高这些工人的仿制能力,然后让玄正和四阶大宗师们跟着辅助,研究石墨坩埚的制作技术,总算在短时间内就把这难关给攻克了。
所以,李仙这边的石墨坩埚炼钢技术的研发其实是反着来的,就是利用武林高手们的异能利用并不优质的燃料和坩埚生产出钢水,在此过程中掌握煅烧温度、时间、原料配比等关键参数,然后再想本法减少高手们的参与程度,用机器和普通手段实现原本需要高手们才能取得的效果。
也因为这个缘故,李仙才会提出普遍化的概念,就是先让高手们炼制出产品,然后用普通手段再现。
当然,这种方法还有一个巨大的局限,那就是在主世界高手们无法感应和驱动先天元素,没法采用这种方法,只能在福地里进行。
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还好,三元观坐拥三元福地,李仙将炼钢研究所放在福地里,就能开始这种炼钢黑科技的研发了。
借助武者们的异能炼制钢水,也不是轻易就能做到的,李仙这边有玄正这样的先天高手坐镇,还有好几位四阶大宗师帮忙,但光是渗碳铁条的配比就要经过好多次实验确认,一直炼过五百炉以上的冶炼,才炼出第一炉钢水,然后又经过多次摸索才生产出第一炉合格的刀具钢来,中间消耗的物资和人力都是天文数字。
有了这种经验,再经过多次尝试,李仙这边还摸索出实际中特殊性能钢材的配方和制作方法,接下来用焦炭、木炭和蒸汽机鼓风机等代替玄正的控温工作,再提高石墨坩埚的耐高温能力,就能实现钢水生产的普遍化,也就是说依靠普通工匠也能生产出各种工具钢来。
有了多种用途的工具钢,李仙就能尝试仿制各种先进机床,接着再用机床生产出蒸汽机提高生产能力,还可以大幅改善当前的军工生产能力,可以自己生产火炮、线膛枪和滑膛枪等,不需要什么都需要靠进口或在战斗中夺取。
今天炼出这一炉钢水,李仙这边就算掌握了一种新的刀具钢配方和生产流程,意义相当重大。