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985博士穿越古代搞建设 第119章 坩埚炼钢

作者:沧海一帝 分类:游戏竞技 更新时间:2025-12-20 21:59:15 来源:全本小说网

星纹铁的本质(极可能是高镍铁陨石合金)被初步揭示后,云湛的研究方向骤然清晰。既然传统的大规模鼓风竖炉、甚至改进后的聚元炉都无法达到其所需的高温,那么就必须寻找新的熔炼容器和加热方式,目标不是一次性熔炼大量矿石,而是实现小批量、可控制的、超高温下的熔化。

他的思路,转向了坩埚。

这个时代的工匠并非不知坩埚为何物,一些贵金属的熔炼、丹药的烧制,常使用陶制或石墨黏土制的坩埚。但寻常坩埚的耐温极限,远不足以应付星纹铁。

云湛需要一种能承受至少1600摄氏度、甚至更高温度的“超级坩埚”。

他将自己关在书房里,查阅了所有能找到的关于耐火材料、陶瓷烧制、乃至道家炼丹术中提及的各种“耐火土”“神泥”的记载。最终,一个前世的知识点浮现出来:石墨黏土坩埚。

石墨,具有极高的熔点和良好的热稳定性,是极佳的高温耐火材料。这个时代,石墨(当时多称为“墨铅”或“画石”)已作为颜料和书写材料被少量使用,但将其作为耐火材料大规模应用于冶金,却闻所未闻。

关键是配方和工艺。纯石墨虽耐高温,但质地酥松,难以成型,且导热性太好,容易导致热量散失。必须与合适的黏土结合,形成具有足够强度、耐热震性(抵抗温度急剧变化而不开裂)和保温性的复合材料。

云湛开始着手试验。他让福伯通过各种渠道,秘密收集不同产地的石墨矿石(要求纯度尽可能高)、以及多种黏土样本,包括景德镇的高岭土、宜兴的紫砂泥、乃至一些地方特有的耐火黏土。同时,他设计了几种不同形状和厚度的坩埚模具。

在将作监最深处的小院中,一个新的、更隐蔽的工棚被搭建起来。这里成了云湛的“耐火材料实验室”。他亲自带领几名最可靠的匠人,尝试不同的石墨与黏土配比,从三比七到七比三,逐一试验。他们将研磨成极细粉末的原料混合、加水揉捏、陈腐、捶打增加致密性,然后填入模具成型,阴干后,再放入特制的小窑中缓慢升温烧制。

失败接踵而至。

比例不当的,烧制过程中直接开裂或变形;黏土选择不佳的,耐温不够,在高温测试中软化坍塌;烧制工艺控制不好的,内部产生气泡或应力,使用时突然爆裂。甚至有一次,因为升温过快,一个接近成功的坩埚在窑内炸开,差点伤到旁边的匠人。

但云湛毫不气馁。每一次失败,他都仔细记录现象,分析原因,调整配比或工艺。他引入了更精细的原料筛选和研磨工序,改进了窑炉的控温曲线(通过在不同位置放置多个简易测温锥来监控),甚至尝试在黏土中添加少量其他矿物(如石英砂、氧化铝含量高的矾土)来改善性能。

与此同时,加热方式的改进也在同步进行。传统的地坑式或竖炉式加热,热效率低,温度不均匀。云湛设计了一种新型的“井式坩埚炉”。炉体呈深井状,内壁使用他试验中的最佳耐火砖(同样基于石墨黏土配方)砌筑,下部设有强效的进风管道和燃烧室,燃料准备尝试焦炭(已命人秘密试制)。最关键的是,炉腔中央留出位置,恰好能容纳一个坩埚,使其被高温火焰和热气流全方位包围,最大限度获取热量。

就在云湛的坩埚试验进行到第七轮,一个采用六成高纯石墨粉、三成精选高岭土、一成特制耐火黏土,并加入了微量石英粉调整热膨胀系数、经过长达五日缓慢烧制定型的坩埚样品,在模拟高温测试中(用普通铁料测试),成功承受住了远超以往的温度,且反复加热冷却数次后,仅出现细微裂纹,表现出了惊人的耐热震性!

几乎在同一时间,第一批用优质石煤干馏得到的焦炭也试制成功,其燃烧热值明显高于木炭,火焰温度更高,持续时间更长。

“可以一试了!”云湛看着手中那个乌黑发亮、质地均匀致密的石墨黏土坩埚,眼中燃起灼热的光芒。

他没有立刻大张旗鼓。皇帝下诏的“熔铁大会”日期已经临近,各方“高人”正陆续抵京,将作监内外鱼龙混杂,眼线无数。任何关于星纹铁的实质性进展,都必须极度保密。

他选择了一个深夜,在独立小院中,进行第一次真正的星纹铁熔炼试验。

新砌的井式坩埚炉已经过数日烘烤,去除湿气。炉膛内,焦炭被点燃,发出炽白的光焰,新型的强力皮囊风箱(借鉴了水排原理改进)被两个壮硕匠人奋力拉动,鼓入强劲气流,火焰呼啸着从炉膛四周的孔道喷出,汇聚在中央的坩埚周围。热浪逼人,即使站在数步之外,也能感受到那惊人的高温。

云湛亲自将几块精心挑选、敲碎至核桃大小的星纹铁矿石,以及少量用作助熔剂、尝试促进杂质分离的石灰石和萤石碎块,投入那个承载着无数期望的乌黑坩埚中,然后盖上了带有细小排气孔的坩埚盖。

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喜欢985博士穿越古代搞建设请大家收藏:()985博士穿越古代搞建设全本小说网更新速度全网最快。坩埚被特制的长柄钳夹起,缓缓送入炉井中央那团最炽烈的火焰核心。

时间,在鼓风声、火焰呼啸声和众人压抑的呼吸声中,缓慢流逝。

炉温在焦炭和强鼓风的加持下,稳步攀升,超过了以往任何一次试验。用来监控的几根不同熔点的测温陶锥依次软化弯曲,显示炉内温度已突破了现有记录。

一个时辰过去,坩埚表面已烧得通红发亮。

两个时辰,透过观察孔,可以看到坩埚内隐约有暗红色的光芒透出,但矿石似乎仍未完全熔化。

三个时辰……负责鼓风的匠人已经轮换了几批,所有人都汗流浃背,紧盯着那仿佛在炼狱中煅烧的坩埚。

就在众人开始感到疲惫和一丝焦虑时,一直紧盯着观察孔的云湛,身体猛然一震,低呼道:“有变化了!”

透过特制的、嵌有深色琉璃的观察孔,可以隐约看到,坩埚内部那暗红色的光芒,正在变得明亮、均匀,并且……开始缓缓流动!那不再是固态矿石的炽热,而是液态金属特有的、粘稠而灼目的光芒!

“熔了!真的熔了!”一名老匠人激动得嗓音嘶哑,几乎要落下泪来。

云湛强抑住心中的狂喜,沉声下令:“稳住火候!再保持半个时辰,让铁水充分熔融、杂质上浮!”

当坩埚最终被小心翼翼地从炉中夹出,放置到预铺了干燥沙土的地面上时,所有人都屏住了呼吸。坩埚盖被揭开,一股灼热的气流夹杂着金属气息扑面而来。

坩埚内,不再是坚硬的矿石碎块,而是一汪亮白炽热、微微荡漾的金属熔液!其表面漂浮着一层暗色的熔渣。在高温下,熔液内部似乎有细微的星光闪烁流转,美得惊心动魄,又充满了无与伦比的力量感。

成功了!石墨黏土坩埚配合焦炭强鼓风井式炉,成功熔化了连将作监所有大匠都束手无策的星纹铁!

云湛长长地舒了一口气,这才发觉自己的后背早已被汗水浸透。但他知道,这仅仅是第一步。熔炼成功,接下来还有更关键的浇铸、锻造、热处理等一系列难题。而且,这种熔炼方式成本高昂,效率低下,距离大规模应用还很遥远。

但无论如何,最关键的技术壁垒,已经被他亲手凿开了一道缝隙。

“立刻记录所有数据:配料、炉温变化曲线、熔炼时间、铁水状态……”云湛迅速恢复冷静,有条不紊地安排后续,“铁水小心浇入预热过的沙模,做成试锭。坩埚冷却后仔细检查损坏情况。所有参与人员,签保密文书,今夜之事,绝不可外泄!”

他望着那逐渐冷却、凝固成银灰色、表面隐约可见奇异纹理的星纹铁锭,心中激荡难平。

坩埚炼钢(或者说炼特种合金)之法,在这个时代,由他之手,重现于世。

这不仅仅意味着星纹铁可以被利用,更代表了一种新的高温冶金技术的萌芽。

然而,喜悦只持续了短短一瞬。他知道,随着“熔铁大会”日近,随着星纹铁熔炼成功的消息不可能永远保密(至少坩埚和焦炭的使用痕迹难以完全掩盖),真正的风暴,才刚刚开始。

太子党不会坐视他再次立功。

那些涌入京城的“能人异士”中,也未必没有真正的高手或别有用心的破坏者。

他将这块尚带余温的星纹铁试锭握在手中,感受着那沉甸甸的分量和内蕴的磅礴能量。

材料关已破。

接下来,该应对人心的鬼蜮,和朝堂的惊涛了。

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