第214章 大明的技术瓶颈
经过老工匠的一番解释,朱雄英才明白了过来,灌钢法其实是一种取巧的办法,也就是将生铁和炒钢法获取的熟铁再次放到一起去炼,从而获得品质较好的熟铁,甚至是“伪钢”。
说是“伪钢”,是因为灌钢法原理是让生铁里的碳分进入熟铁扩散,跟真正通过锻打来脱碳获得的钢材完全是两码事,沈括《梦溪笔谈》说的很清楚了“世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓之‘团钢’,亦谓之‘灌钢’.二三炼则生铁自熟,仍是柔铁”。
所以虽然灌钢法弄出来的看起来像是钢,但本质上还是铁,不是钢,适用的情况是需要短时间内大量获取品质更高的铁,用来打造甲胄、兵刃,从而与快速爆兵相匹配。
而数量上的猛增,往往就意味着质量上的严重下滑,用灌钢法获得的铁打造的军械,肯定是没法跟纯手工锻打获得的钢材制作的军械相媲美的,所以话本里常常会出现千锤百炼的宝刀,一刀就把普通腰刀砍断的描述,倒也不算特别夸张到了明朝中叶倭寇作乱的时候,倭寇的武士刀,就经常能做到这种效果,明军的刀在质量上完全无法与倭寇的刀相媲美,因此更多地会采用火铳和狼铣(带枝桠的竹子做成的长矛)来扬长避短。
而出现这种情况的根本原因,就是日本的工匠虽然跟大明的工匠一样缺乏优质铁矿,但他们会把伴生矿石的粉末加入到武士刀里,然后不厌其烦其反复锻打上千次,再进行淬火,成品如果不行,那就继续锻打,主打的就是一个不计成本,毕竟在日本武士刀的价格是极其昂贵的,一把好的武士刀更是被争相追捧,可谓是有市无价,而大明的工匠们则必须要考虑成本的问题,因为明军所需要的是成本能够控制的制式装备,是要量产的,而不是个体化定制的优质武器。
“那现在生产军械用的钢材,一般都锻打多少次?”了解了这些情况后,朱雄英问道。
这种作业,显然比在厨房做饭给灶台鼓风要累的多,因此哪怕是青壮男子,也干不了多久就要轮换,否则话很容易在高温缺氧的环境下昏厥过去。
“试过,用木炭能提高一些,但是很有限,而且木炭比煤炭贵得多,若是加大力度鼓风的话也能提高一些,可鼓风一样受到人力限制造不大。”
提高温度,要么是改动炉子里的燃料,要么就是改动风箱,在宋代以前,华夏冶铁用的燃料基本都是木炭,可随着不断的砍伐,现在木炭的供应量已经严重不足了,对于民间来讲,柴火能凑合用,但工业炼钢显然不能凑合,都得用上好的木炭,上好的木炭也不是说没有,可性价比在哪呢?
不过朱雄英也没打算在这上面改动,他的思路是燃料。
而工匠们也告诉朱雄英,人力鼓风比水力的力道要大得多,所以想要提高炉温,鼓风上的改良空间并不大,现在的鼓风器具已经算是很完善的了。
“你们想过用焦煤来炼钢吗?”
这么走一圈问一问,基本的情况朱雄英就已经了解了,大明现在的钢铁工业能力怎么说呢,肯定不算差,甚至是世界一流水平,各种类型的铁都能大量生产的同时还能保障基本的质量,但是钢材却由于炉温有限,只能通过人工锻打获取,而且由于各种因素限制,单位钢材的锻打次数还不够多,因此获取的钢材数量和质量都很有限。
“标准是百炼钢。”冶铁所的大使小心翼翼地解释道,“非是匠人们不出力,而是锻打费力,加上淬火后也有失败的几率,上头每年都有固定的产出任务,所以委实做不到千炼。”
冶铁所的大使带着朱雄英去看了风箱,在大鉴炉的两侧都有,相当于一个小小的隔间,空间非常狭窄,风箱是用一整個大树挖出来的,然后上面用蜡进行密封防止漏风,两个人打着赤膊汗流浃背,正在奋力地鼓风。
“焦煤?”
“带我去看看仓库。”
朱雄英仔细观察着熔炉的结构和操作过程,心中暗暗思索,如果能将焦煤作为燃料引入熔炉中,提高炉温,或许就能冶炼出更纯净的铁水,进而制造出高质量的钢材。
“所以现在主要是获取钢材困难,要么手工锻打获取质量相对好的百炼钢,要么用生铁和熟铁混合获取质量相对较差的团钢,没有既能大量产出又能获得优质钢材的法子?”
因此,工匠们使用煤炭也就完全可以理解了,毕竟这东西跟木炭相比,开采和处理的成本要低得多,不过煤炭也会带来另一个问题,那就是能获取的煤炭基本都是高磷高硫的,会导致铁变得非常的脆。
费时费力弄出上好的木炭,还得大量供应,这里面的成本是相当巨大的,而如果说增加了这么多成本,能够产出优质钢材倒也能接受,问题是即便用了木炭,也只能增加炉子的温度,但还是达不到能够把铁直接融化成钢水的温度,所以相当于增加了成本却一无所获。
这种既要又要的办法,显然给工匠们问的有点尴尬,要是有法子不早就用了吗?不过他们肯定不敢顶撞圣孙,所以也只能说没有这种法子。
当冶铁所的仓库打开的时候,哪怕有心理准备,朱雄英还是觉得场面挺震撼的,一排又一排的仓库里,堆满了数不完的铁锭,既有精铁锭,也有白口铁的铁锭,这些铁锭作为明军的战略储备,完全可以保证在短时间内就能制作出大量的铁质甲胄、兵刃,而不受原材料产出的限制。
朱雄英却不气馁,而是看着熊熊燃烧的大鉴炉,若有所思地问道:“那你们有没有想过提高炉子的温度?”
对于这个词汇,军器局冶铁所的工匠们显得很茫然,他们倒是知道煤炭,但焦煤是什么?
朱雄英从外面的垃圾堆里翻出来了焦煤,看着眼前这些烧完后扔掉不用的煤炭,工匠们纷纷蹙起了眉头。
煤炭都烧完了,还有什么用?
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说是“伪钢”,是因为灌钢法原理是让生铁里的碳分进入熟铁扩散,跟真正通过锻打来脱碳获得的钢材完全是两码事,沈括《梦溪笔谈》说的很清楚了“世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓之‘团钢’,亦谓之‘灌钢’.二三炼则生铁自熟,仍是柔铁”。
所以虽然灌钢法弄出来的看起来像是钢,但本质上还是铁,不是钢,适用的情况是需要短时间内大量获取品质更高的铁,用来打造甲胄、兵刃,从而与快速爆兵相匹配。
而数量上的猛增,往往就意味着质量上的严重下滑,用灌钢法获得的铁打造的军械,肯定是没法跟纯手工锻打获得的钢材制作的军械相媲美的,所以话本里常常会出现千锤百炼的宝刀,一刀就把普通腰刀砍断的描述,倒也不算特别夸张到了明朝中叶倭寇作乱的时候,倭寇的武士刀,就经常能做到这种效果,明军的刀在质量上完全无法与倭寇的刀相媲美,因此更多地会采用火铳和狼铣(带枝桠的竹子做成的长矛)来扬长避短。
而出现这种情况的根本原因,就是日本的工匠虽然跟大明的工匠一样缺乏优质铁矿,但他们会把伴生矿石的粉末加入到武士刀里,然后不厌其烦其反复锻打上千次,再进行淬火,成品如果不行,那就继续锻打,主打的就是一个不计成本,毕竟在日本武士刀的价格是极其昂贵的,一把好的武士刀更是被争相追捧,可谓是有市无价,而大明的工匠们则必须要考虑成本的问题,因为明军所需要的是成本能够控制的制式装备,是要量产的,而不是个体化定制的优质武器。
“那现在生产军械用的钢材,一般都锻打多少次?”了解了这些情况后,朱雄英问道。
这种作业,显然比在厨房做饭给灶台鼓风要累的多,因此哪怕是青壮男子,也干不了多久就要轮换,否则话很容易在高温缺氧的环境下昏厥过去。
“试过,用木炭能提高一些,但是很有限,而且木炭比煤炭贵得多,若是加大力度鼓风的话也能提高一些,可鼓风一样受到人力限制造不大。”
提高温度,要么是改动炉子里的燃料,要么就是改动风箱,在宋代以前,华夏冶铁用的燃料基本都是木炭,可随着不断的砍伐,现在木炭的供应量已经严重不足了,对于民间来讲,柴火能凑合用,但工业炼钢显然不能凑合,都得用上好的木炭,上好的木炭也不是说没有,可性价比在哪呢?
不过朱雄英也没打算在这上面改动,他的思路是燃料。
而工匠们也告诉朱雄英,人力鼓风比水力的力道要大得多,所以想要提高炉温,鼓风上的改良空间并不大,现在的鼓风器具已经算是很完善的了。
“你们想过用焦煤来炼钢吗?”
这么走一圈问一问,基本的情况朱雄英就已经了解了,大明现在的钢铁工业能力怎么说呢,肯定不算差,甚至是世界一流水平,各种类型的铁都能大量生产的同时还能保障基本的质量,但是钢材却由于炉温有限,只能通过人工锻打获取,而且由于各种因素限制,单位钢材的锻打次数还不够多,因此获取的钢材数量和质量都很有限。
“标准是百炼钢。”冶铁所的大使小心翼翼地解释道,“非是匠人们不出力,而是锻打费力,加上淬火后也有失败的几率,上头每年都有固定的产出任务,所以委实做不到千炼。”
冶铁所的大使带着朱雄英去看了风箱,在大鉴炉的两侧都有,相当于一个小小的隔间,空间非常狭窄,风箱是用一整個大树挖出来的,然后上面用蜡进行密封防止漏风,两个人打着赤膊汗流浃背,正在奋力地鼓风。
“焦煤?”
“带我去看看仓库。”
朱雄英仔细观察着熔炉的结构和操作过程,心中暗暗思索,如果能将焦煤作为燃料引入熔炉中,提高炉温,或许就能冶炼出更纯净的铁水,进而制造出高质量的钢材。
“所以现在主要是获取钢材困难,要么手工锻打获取质量相对好的百炼钢,要么用生铁和熟铁混合获取质量相对较差的团钢,没有既能大量产出又能获得优质钢材的法子?”
因此,工匠们使用煤炭也就完全可以理解了,毕竟这东西跟木炭相比,开采和处理的成本要低得多,不过煤炭也会带来另一个问题,那就是能获取的煤炭基本都是高磷高硫的,会导致铁变得非常的脆。
费时费力弄出上好的木炭,还得大量供应,这里面的成本是相当巨大的,而如果说增加了这么多成本,能够产出优质钢材倒也能接受,问题是即便用了木炭,也只能增加炉子的温度,但还是达不到能够把铁直接融化成钢水的温度,所以相当于增加了成本却一无所获。
这种既要又要的办法,显然给工匠们问的有点尴尬,要是有法子不早就用了吗?不过他们肯定不敢顶撞圣孙,所以也只能说没有这种法子。
当冶铁所的仓库打开的时候,哪怕有心理准备,朱雄英还是觉得场面挺震撼的,一排又一排的仓库里,堆满了数不完的铁锭,既有精铁锭,也有白口铁的铁锭,这些铁锭作为明军的战略储备,完全可以保证在短时间内就能制作出大量的铁质甲胄、兵刃,而不受原材料产出的限制。
朱雄英却不气馁,而是看着熊熊燃烧的大鉴炉,若有所思地问道:“那你们有没有想过提高炉子的温度?”
对于这个词汇,军器局冶铁所的工匠们显得很茫然,他们倒是知道煤炭,但焦煤是什么?
朱雄英从外面的垃圾堆里翻出来了焦煤,看着眼前这些烧完后扔掉不用的煤炭,工匠们纷纷蹙起了眉头。
煤炭都烧完了,还有什么用?
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