同时穿越：都市，无限进化 第446节

　　执行到下面郡县的时候，也会根据各地的情况不同，进行适合的调整，因地制宜。

　　此时的大秦官僚系统依然有无数能臣干吏，还遗留着干练做实事的风格。

　　执行力强、效率高、有能力的比比皆是。

　　所以在李斯等大臣的调控下，变法并没有出乱子，而是一步步来，一步步推行下去。

　　出了问题，也有效率奇高的行政体系及时处理问题。

　　充分展现出了一个年轻的大一统王朝恐怖的执行力、凝聚力和统治力。

　　而为了支持大秦抵御外族、开疆拓土，以及各分封诸侯国征讨蛮夷、开疆拓土。

　　需要制造出更好的装备，陈宏决定淘汰掉青铜器，将青铜时代，进化到铁器时代。

　　为此，陈宏发明了技术难度比较低的【炒钢法】。

　　为了实现炒钢，炼出铁器，意味需要比青铜技术更高的炉温。

　　而此时的炉温是达不到动辄1000多摄氏度的。

　　所以，陈宏必须先搞出焦炭，才能满足炼钢需求。

　　最终，陈宏借鉴了明代《天工开物》的技术。

　　煤矿开采地点，陈宏选择了河南宜阳县的义马矿区。

　　这里西汉时期即有露天采煤记载，《史记》载窦广国在宜阳“入山作炭”，百余人集体开采，规模宏大。

　　所以选择这里，以此时的技术来开采，比较容易。

　　选择好地点后，陈宏在河南宜阳县的义马矿区附近，就近建立了大规模的炼煤窑场。

　　第一步，先建窑。

　　在地上挖长10m×宽3m×深1.2m土坑，窑墙厚1m。

　　第二步，装煤。

　　分层堆叠烟煤，每层厚30cm，压实后撒草木灰隔氧。

　　第三步，烧制。

　　窑顶留点火孔，底部开8个进气孔。

　　点火后封堵燃烧完成的进气孔，全程控温900-1000℃。

　　8-11天后熄水取焦，得炭率约60%。

　　烧制出来的焦炭热值比木炭高40%，硫含量低（＜0.6%），减少钢质脆化。

　　1吨焦炭可冶炼0.5吨钢，效率是木炭的3倍。

　　在陈宏的技术指导下，大秦开始在这里挖了一个个窑炉炼煤。

　　产出了一车又一车的焦炭，运往湖北大冶炼钢。

　　搞定了焦炭问题，陈宏就开始着手炼钢。

　　选择的正是湖北大冶的矽卡岩型磁铁矿伴生铜矿。

　　这个铁矿号称“华夏铁矿之母”，含铁量50%~60%，含铜0.5%~2%。

　　这里的铜矿从春秋战国就开始开采了，露天与地下结合开采，地表露头矿可以直接挖掘。

　　而且铁矿储量高，高达1.6亿吨，供给此时的大秦开采使用，绰绰有余。

　　这里的铁矿经简单破碎即可入炉，炒钢脱碳效率高。

　　共生铜还可炼青铜器日常用具。

　　青铜虽然比较脆，韧性低，比不上铁器。

　　但青铜器天生耐腐蚀，不像铁器那样容易生锈，更加耐用，也更容易铸造加工。

　　用来做生活用具和礼器，青铜还是不错的。

　　选好地点后，陈宏在这里建立大规模炼钢场。

　　在地下挖出了一个个缶式炉，炉膛呈“缶底”状（口小腹大），深约0.5-1米，内壁涂耐火泥。

　　这种地下结构保温性强，热量集中，不会逸散到空气中，燃料消耗降低30%。

第264章 北伐匈奴（一）

　　炉体内层材料采用石英砂+黏土混合能耐1500℃的高温。

　　外层使用夯土加固，厚20cm以上，减少热量流失。

　　鼓风系统采用双风嘴设计，两侧对称插入陶制风管，内径达8-10cm。

　　动力源采用水排驱动风箱，免除人力鼓风，效率提升3倍。

　　预热装置采用风管绕炉壁预热至300℃，提升入炉风温。

　　为了防止一氧化碳中毒，陈宏还建造了大于炉高2倍的高烟囱，强制侧向通风。

　　炼炉制造好之后，开始进入炒钢阶段。

　　第一步，预热。

　　倒入焦炭，填满炉膛，鼓风30分钟至炉壁发白。

　　直到炉内火焰呈亮黄色，说明温度已经控制在1100℃。

　　第二步，投料。

　　加入生铁片（厚≤2cm）或废弃铁制品，每公斤铁配200g石灰石助熔，可以降杂质。

　　直到铁料熔成橘红色浆状，说明炉温已经控制在1200℃。

　　第三步，炒炼。

　　用包黏土长铁棍在炉内急速搅拌，见火星迸溅为脱碳正常。

　　直到浆体变稠呈“蜂窝状”，说明炉温已经控制在1300℃。

　　最后一步，控碳。

　　炒至铁团发蓝光停火，得到“低碳钢”。

　　保留少量熔融铁液，得到“高碳钢”。

　　一般断口银白晶粒为佳。

　　如果含碳量低了，可以撒入焦粉0.5%，提高含碳量。

　　最后出炉的钢铁，要锻造成兵器，需经过铁匠的捶打。

　　趁热用铁锤反复捶打，挤出硅酸盐杂质，损耗率约31%。

　　折叠锻打10次（1024层），可达汉代“卅炼钢”标准。

　　用炒钢法炼出来的钢虽然碳分布不均，夹杂多，质量比不上灌钢法。

　　但它最大的优势是原料廉价，量产能力贼强。

　　可以大规模生产铁制农具和武器。

　　再怎么差劲的钢铁，也比这个时代主流的青铜器强啊。

　　炒钢法锻造的铁制兵器，可以碾压易崩刃的青铜武器，韧性更是能碾压易脆的青铜武器。

　　成本更是不知比青铜低多少，产量还比青铜高了不知多少倍。

　　更何况草原的匈奴、百越的蛮夷，连青铜器都凑不齐。

　　炒钢法锻造的铁制兵器，足以碾压这帮家伙了。

　　为了增强兵器的威力，陈宏优化了淬火方法。

　　使用10%盐水淬火，硬度提升至唐代横刀水平。

　　而如果不追求硬度，而追求韧性，比如弹簧需要弹性。

　　则用双液淬火，先水后桐油，韧性可以提升30%。

　　而如果要做高端兵器，陈宏则采用了合金方法。

　　添加软锰矿10%，抗冲击性+200%，可以得到锰钢。

　　添加铬铁矿5%，耐蚀性+150%，难以生锈。

　　在陈宏的技术支持下，大秦疯狂建造炼钢炉，高高的烟囱黑烟滚滚，日夜不停地炼制钢铁。

　　这种地下缶式炉的单炉产量是50kg/次，生产周期是6小时一炉。

　　但炒钢炉寿命仅10-15炉次，所以陈宏常备了一个耐火材料维修团队。

　　定期给炉内内壁新涂耐火泥，更换石英砂+黏土混合的内层。

　　而目前，大秦在这个炼钢场，筑造了整整300个炼钢炉。

　　除了必要的维修，基本白天黑夜都不停火，轮班休息炼钢。

　　平均日产钢能达到45吨左右。