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在韩端的主持下,一座高达四丈的高炉终于在冶山脚下的河边矗立起来。

从外观上看,这座高炉与以前在山阴修建的下粗上细的高炉有了很大改变,它的腹部鼓出,颈部逐渐收拢,非常像一只特大号的花瓶。

这座高炉的容积高达二十个立方,若是在后世,它属于是强制关停的对象,但是在这个时代,它可以当之无愧地称为世界第一高炉。

高炉的四周共设了四个风道,每个风道各有一个风箱,同样由水车来提供动力,风道下面,还设了火池对进入高炉的空气进行预热。

空气预热是炼铁最关键的一个举措,能够大幅提高炉内温度,节省燃料,极大提高效率,在此之前,还没有人用到这个法子。

由于高炉太过高大,韩端还让人在炉顶修建了一个由滑槽、滑轮组、滑车等组成的上料系统。

在高炉下面的平台,是一个丈多高的炒铁炉,中间由一道耐火砖铺成的沟槽相连。

炒铁炉被熟铁做成的炉桥分为上下两层,上层就是瓷土烧制而成、外面包裹熟铁的炒铁锅。

韩端费了数十万钱从会稽请来工匠,同时建了三个瓷窖,半个月时间连烧九窖,就得了两个完整的宝贝。

不过有了第一次的经验,后面再烧就不会这么麻烦。

炒铁炉顶上是一个大圆盘,上面装了三根熟铁棒,用来搅拌铁水。

在它的旁边,并排立着四个锻锤。

两个炉子都已经过了几天低温预热烘烤,各个部件机械也经过了仔细检查,确保没有问题之后,韩端决定正式点火炼铁。

装好木炭和敲碎的铁矿石,以及作为造渣剂的石灰石之后,韩端将两支点燃的火把从出铁口扔进了高炉内,然后命人扳下了水车连接风箱的机括。

同时,风道下面火池里面的木炭也被点燃。

随着水车的转动,风箱活塞也开始往复运动,新鲜空气通过风道猛地吹进了高炉之中。

水车越转越快,炉内火势也越来越大,渐渐地冲出炉顶,将周围的空气灼烧得有些模糊起来。

山阴来的铁匠已经不足为奇,但那些冶山铁匠却看着这场景有些发呆。

高炉炼铁并不稀奇,但这么大的炉子点火炼铁,他们还是第一次见到,难免有些惊奇。

韩端则回到了他的木屋,继续画他的轴承图纸。

之所以想到要制造轴承,是因为水车带动锻锤受力太大,车轴特别容易损坏,而且转速也快不起来,考虑到日后很多地方都要用到这个玩意,韩端便想试着将它制造出来。

套圈可以用冲压法,润滑油可以用硫化猪油,但滚珠轴承里面的珠子制造工序太过繁琐,要求也非常精细,所以他决定将里面的滚珠换成细长的滚针,将滚针轴承制造出来先用着。

分解图纸画好,将工匠找来做木模,刚讲解完,牛信便急匆匆地跑了进来,激动地对韩端说道:“郎主,矿石已经化成铁水了!”

“已经化了?”

虽然早知道空气预热之后能够提高效率,但这始终只是理论,他以前也没有试验过,现在听说效果这么好,韩端也难免有些兴奋。

“你先去将木模做出来。”韩端和木模师傅打了一声招呼,站起身来往外就走。

“以前他们炼一炉铁要一天一夜,而且所耗木炭至少要多两倍,如今只在风道下加了一个火池,竟然就快到这种地步……”

牛信跟在韩端身后,絮絮叨叨地说着。

山阴的炼铁炉和新建高炉除了外形不一样外,还少了空气预热。

这也是当初修建高炉时,韩端没有亲自到场的缘故,后来去了铁冶也只到几个作坊,从没去过高炉那边,就将这事情给完全忘记了。

但这种事情真不好向牛信说明。

牛信又说道:“其实仔细想起来,这道理也不复杂,只是没人想到而已。”

炼铁时将空气预热的原理确实不复杂。

想想家里做饭做菜时,老是有股冷风吹着,那饭菜熟得快还是慢?

同样的道理,高炉内随时有几股冷风吹着,木炭既要加热矿石,又要一直加热风道吹进来的冷空气,效果肯定不会好。

“让师傅们多动脑想想,许多机械和方法都和空气预热一样,只是没有想到,并不是技术不行。”

韩端趁机上了点私货,“你等会就通知下去,日后只要有人发明了更好的法子和机械,只要我认为可行,立即给予重赏!”

两人很快就来到高炉旁,韩端打开高炉侧面的观察孔一看,果然,橘红色的铁水已经融化在了炉底。

“可以出炉了!”

“开炉放铁!”

牛信大吼一声,两名穿着破棉袄的铁匠便走上前来,用长铁钎拨开出铁口的活门,顿时,红色的铁水带着一股热浪,奔流而出。

铁水上面还飘浮着大量矿渣,铁匠们拿着铁钎和铁钩,将矿渣扒拉到一旁堆积起来。

闪烁着点点亮光的铁水顺着耐火砖和耐火水泥砌成的沟槽,缓缓地流入下面的炒铁炉。

炒铁炉下层,燃烧室已经窜起了一尺多高的火焰,和高炉一样,也有风箱、风道和它相连,此时,炉顶的搅盘已经开动,三根熟铁棒缓缓地搅动着里面的铁水。

值得一提的是,炒铁炉用的燃料不是木炭,而是石炭,也就是煤炭。

高炉炼铁炼出来的是生铁,生铁熔点只有1200℃左右,用木炭便可将其融化,然而要将其炒成钢或熟铁,木炭的温度就不够了。

所以,在炒铁时,必须要用到煤炭。

铁水装在炒铁锅中,与煤炭不直接接触,硫、磷等有害物质不会进入铁水,用煤完全没有问题。

只是用煤的成本要比木炭高出不少。

时下人们生活中所用的燃料,仍是以木柴为主,就连一个小小的县城,也有采薪养家的百姓,还有专门出售柴薪的市场。

柴薪是每家都必须要用的燃料,但木炭却只有富商、官吏才用得起。

而石炭因开采不易等缘故,价格比木炭还要高昂,它的主要用途就是炼铁,只有极少数达官贵人才将其用作燃料。

时任陈朝吏部尚书的徐陵曾作《春情诗》描写了制作香煤饼的情形:奇香分细雾,石炭捣轻纨。

煤炭加香料制成煤饼来烧,也只有达官贵人、世家子弟才烧得起。

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