跟蒲元敲定了熔炉炼铁的几个主要改进方向后,此后大半个月,趁着冬天公务不忙,诸葛瑾隔三岔五都会去蒲元的工坊转转,看看技术改良的进度。
偶尔发现有明显跟他后世经验不符的地方,他也会及时指出,便于尽快纠偏。
但只要不是明显的常识性错误,诸葛瑾的态度普遍是比较温和的,他宁可让工匠们以实践摸索为主。不过一定要派个书佐跟着、把失败的实验记录、失败后的现象都详细记录下来。
毕竟摸索出来的对照实验数据,也是有重大价值的。
直接强行报答案,往往会让工匠知其然而不知其所以然,对理论的掌握也就不牢固。
就比如第一天诸葛瑾让人实验的鼓风机,最初的模型当然是按照后世电风扇的叶片形状来造的。
但到了后来的反复对照组实验过程中,诸葛瑾忽然想起后世的电风扇和换气扇、用的似乎也是两种叶片和通风原理。
他前世是理工科生,家里电器坏了都亲自拆装,卫生间的换气扇他也亲手换过好几次,所以很熟悉叶片的样子。
于是在后续的日子里,诸葛瑾就把换气扇叶子的结构也大致画了個草图,让工匠们两类都打造出来试试,启发蒲元的思路。
最终用实际生产数据说话,看究竟是电风扇叶子鼓风快还是换气扇叶子鼓风快,哪个好就用哪个,不预设答案,让工匠们不用考虑“讨好领导”的问题。
如此实事求是的态度、平易近人的工作交涉方式,也着实让蒲元等人对诸葛瑾愈发肃然起敬,对诸葛兄弟的任何提议都坚决尝试,不再抵触。
最终,原本只是想搞个新式耐火材料的熔炉,到了实践阶段,却是从鼓风方式、到炉渣助熔配方、再到炉体耐火材料,都做出了重大改良。
可谓拔出萝卜带出泥,为了一块预料之中的短板,结果连着补了三块未知的短板。
当然,这三项改良中,也就鼓风扇是见效最快的,大半个月就把实验结果试出来了,最终也让炉温累计提升了百余度,炼铁效率果然大大提高。
而耐火炉和萤石助熔剂的问题,稍微麻烦一点。
耐火炉估计至少几个月后才能造出原型炉。
而萤石的问题就更得看运气了,汉朝原本是没有人特地开采萤石这种矿物的,最多只有在珠宝首饰上偶尔用一点,也就没有系统的探矿开矿经验,一切要从头积累。
……
但不管怎么说,改良了鼓风机后、提高了炉温后,生铁水出炉时的温度也就跟着提高了,能保持液态的时间也更久,也就能直接浇灌到放有预热细熟铁棒的模具里,在冷却过程中,生熟铁各自脱碳补碳,形成钢材。
如此一来,隋唐时才出现的“灌钢法”,基本上就能弄出来了。
将来炉温更高、生铁水更烫,无非是进一步提升反应效率、反应时间,提升灌钢的质量,并且降低对反应熟铁的要求。
汉末全国的钢产量,每年也还不过一千吨,到了唐朝能有两千多吨,宋朝更是接近四千吨,这里面一个重要的原因,就是灌钢法比炒钢法反应效率高得多。
所以,在试产出足够好的鼓风机后,诸葛瑾就把灌钢的基本思路跟蒲元解释了一下。
蒲元倒也是懂行的,立刻听出了这里面的门道精髓——
原本炒钢法中、熔融状态或者红热碎屑状的生铁,全靠锻打摩擦跟熟铁发生反应、均匀含碳量变成钢。
那反应速度肯定是不如一种固体和一种液体倒在一起,来得更快更彻底。
当然了,诸葛瑾现在搞灌钢,其实还稍微有点早,主要是耐火炉还没出来,焦炭也还没开始利用,炉温和生铁水温度都还差点火候,让生铁保持液态跟熟铁反应的时间太短。
不过诸葛瑾好歹有基本的化学基础,所以他想到:反应时间不够,还可以用增大反应接触面积的办法来弥补。
历史上的唐朝灌钢法,工匠们都是把软质的熟铁,提前锻打成细铁条,再预热烧红放进模具。熟铁条要越细越好,因为越细、根数越多的话,生铁水浇进去时反应接触面积就越大。
而诸葛瑾有一个额外的大杀器——他早在去年这时候,就想到了用带孔金属板,来把熟铁棒通过小孔越拉越细,最终造出细熟铁丝后,弯制成一个个小铁圈,最后再热处理硬化,制造锁子甲。
去年诸葛亮去袁绍那儿出使的时候,诸葛瑾还给诸葛亮和赵云各发了一件铁环锁子甲,防御效果相当不错。
而历史上,华夏文明直到隋唐初期,都还没有铁环锁子甲,也没有用金属拉丝板、拉熟铁丝的工艺。
蒲元现在的炉温和铁水温度虽然稍有不够,但诸葛瑾能比唐朝人拉出更细的熟铁丝,这反应速度和效率不就弥补上了么!
如此就可以先把灌钢法的实验做起来,积累些经验,至少先把技术可行性给验证通过。
等以后有了耐火炉,有了焦炭,炉温和铁水温进一步上升,灌钢时先拉熟铁丝的工艺环节就能省掉一些,直接大规模量产。
经过前前后后一个月的努力后,诸葛瑾总算完成了“实验室试产灌钢法”的工作,这让他兴奋不已,立刻决定去找刘备汇报显摆。
当然,“实验室成功”距离“工业化量产”至少还差好几个月的奋战,来年春夏之交能初步量产成功就不错了。
毕竟现在灌钢实验用的熟铁丝都是拉丝板一根根拉出来的,人工成本非常高,不比生熟铁炒钢锻打用人力少,只是为了验证灌钢这种思路是可行的。
任何一种新技术在刚萌芽的婴儿期,工业化成本往往是比旧时代技术巅峰期更不划算的。灌钢法才刚实验,怎么可能立刻超过已经成熟用了三百多年的炒钢法?
就好比后世的电动车产业,要超越百年经验、效率磨合的燃油车,那也需要工业部门先补贴扶持十几年。
而刘备现在扮演的就是这个角色,他可以在灌钢法还“不划算”的婴儿期,负责投资和亏本补贴实验的阶段。这样的眼光,显然汉末其他诸侯目前都做不到,他们也没有一个诸葛瑾型的谋士去提醒他们投入。
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