3直接用銅炮

從燃料上講，木炭煉鐵這條路，大明走不通，只適用于英國或日本這種森林覆蓋率高的島國，而姜星火又不希望有限的銅資源被投入到軍事工業里，所以，只能選擇用鐵炮，嘗試煤炭煉鐵的新方法，這也跟胡元澄的思路不謀而合。

現在的問題就是，煤炭都是高磷高硫的，鐵礦石的品位也不好，怎么才能解決煉出來的鐵含硫、磷過高，極其容易炸膛的問題。

“解決的思路應該是兩條。”

姜星火深思了良久，方才開口說道：“其一是從鐵上著手，其二是從煤上著手。”

這當然不是兩句廢話。

鐵的話，熟鐵雖然比生鐵含硫量低，但熟鐵太軟了，很難用來當炮管，所以生鐵不行，熟鐵不行，最終的結果，就是把鐵進化成鋼，不鑄鐵炮，而是鑄造鋼炮。

姜星火斷定道：“不要把主要精力放在改進冶鐵爐了，從冶鐵爐上面動腦筋應該是不行的，因為無論如何改進冶鐵爐，爐溫都不夠得到液態鋼水。”

想要得到液態鋼水，那第一個想到的，肯定是貝塞麥轉爐法，也就是靠轉爐內液態生鐵的物理熱和生鐵內各組分（如碳、錳、硅、磷等）與送入爐內的氧進行化學反應所產生的熱量，使金屬達到出鋼要求的成分和溫度。

但問題在于，方法不適用！

現在大明基礎材料跟不上，別說姜星火不記得，就算姜星火把貝塞麥轉爐的圖紙畫出來，也白扯。

不是做不出來爐子，而是壓根就沒有低磷鐵！

只要了解過一點鋼鐵行業的發展史，都知道低磷鐵好，可哪怕是日本在進入工業化后，所需的低磷鐵都要全部從英國和瑞典進口，直到第一次世界大戰爆發，日本都無法自產低磷鐵華夏哪里有低磷鐵，姜星火不知道，只能寄希望于遼東有，反正已知的大明現有的鐵礦，是統統都沒有的。

為什么非得要低磷鐵？因為貝塞麥開始試驗的時候就用的磷、硫低而且錳高的生鐵作原料，初步成功了，改用其他生鐵時，煉得的鋼水都不行，雖然通過加鏡鐵（錳系鐵合金，是一種脫硫脫氧劑，因其斷面具有鏡面樣光輝，故稱鏡鐵）能夠有效緩解，但最重要的，還是要低磷鐵，即便是后來英國人托馬斯發現，當使用堿性耐火磚砌襯時，在轉爐冶煉過程中使爐渣成為高堿性，可為鐵礦石脫磷，也就是改進的“貝塞麥-托馬斯法”，可鐵礦石還是有嚴格的品質要求。

誰都知道液態鋼具有極高的生產率和極低的成本，鋼質量也優于半固態生產的普德林鐵，若非如此，貝塞麥法也不會在一戰前后成為世界上的主要煉鋼方法，但沒有低磷鐵一切都白扯。

事實上，隨著全球低磷鐵礦耗用殆盡，而逐漸積累起來的廢鋼又不能在貝塞麥煉鋼法中應用，貝塞麥法就開始逐漸衰落，最后被平爐煉鋼法所取代了。

所以，在鐵不行的條件下，貝塞麥煉鋼法是用不了的。

就在被否定的胡元澄有些缺乏思路的時候，姜星火卻篤定地說道。

“可以從煤上著手。”

“從煤上著手？”

這些冶鐵場的工匠們目瞪口呆地看著姜星火。

這位國師大人，還真是孜孜不倦地尋找改進的思路。

但是這些思路，按照過去的經驗，都是錯誤的啊！

煤又沒有其他種類，就算有，也得重新挖掘，能不能用還不知道呢。

不過胡元澄倒是絲毫不覺得姜星火的思路有問題。

事實上，經過剛才的失敗，他已經意識到了，好像提高爐溫的辦法，確實不行。

而提高爐溫不行，這路子里面就倆個主要的材料，一個是鐵，一個是煤。

雖然不曉得國師為什么不從鐵上著手，但想來是有他的道理，只是自己沒有悟透，那么，似乎能選擇的選項，也就只剩下煤了。

其實沒有磷、硫低的鐵，還有一個辦法，那就是脫硫脫磷技術，把磷、硫高的鐵，變成磷、硫低的鐵，但這個現在是做不到的，這科技點太過超前，正常要19世紀下半葉才能出現，姜星火也弄不出來。

但不能給鋼材直接脫硫脫磷，從而得到低磷、硫的鋼材，倒也完全沒有低配版的辦法。

姜星火方才就想到了，那就是焦煤煉鋼，然后單獨脫磷。

先獲得液態鋼，然后再用笨辦法去脫磷，這樣就得到了低磷鋼。

跟貝塞麥煉鋼法雖然途經不同，但結果是一樣的，都能獲得低磷鋼，這就是殊途同歸。

之前說了，獲得鋼水，需要1600度的高溫。

其實在姜星火前世，很少有人想過，東西方的冶鐵技術，是什么時候出現代差的。

“代差”這個判斷標準，也很簡單，那就是什么時候能夠穩定獲得1600度高溫。

答案不難，公元1709年。

在清帝康熙于京西暢春園之北建圓明園，賜予皇四子胤禛居住的時候，英國人亞伯拉罕達比，第一次用焦煤作為原料煉鐵，讓爐火的溫度劇烈升高，獲得了穩定的1600度的高溫。

從那以后，燃料上的突破就陷入了瓶頸期，為了獲得更高的爐溫，獲得更高品質的鋼材，西方人又開始從鼓風器具和冶鐵爐兩方面著手，冶鐵爐的結果就是貝塞麥轉爐的出現，而鼓風機則一開始是通過畜力帶動水車，水車帶動鼓風機，后來有了用于抽水的紐科門蒸汽機，就直接用蒸汽機帶動水車了。

焦煤煉鐵→畜力水車→蒸汽機水車

事實上，想要完全去除或者一步脫硫脫磷姜星火不會，但只要能獲得液態鋼，脫磷的辦法還是有幾種的，難一點的譬如氧吹除磷、鎂還原除磷，當然了，沒有鎂和高壓氧氣其實都無所謂，因為還有簡單一點的辦法——大明現在總有石灰石吧？

有石灰石，就能脫磷。

作為石灰石的主要成分，碳酸鈣能能夠用來還原除磷的，其反應原理是在高溫條件下，碳酸鈣和爐內的鋼水反應，生成二氧化碳等氣體和氧化鈣，氧化鈣再與鋼水里的磷反應生成氣體并排出爐外。

這種方法適用于含磷較高的鋼水，說白了就是往鋼水里撒石灰石粉末，沒有任何技術難度，跟往水里撒面粉沒有任何本質區別。

有了能穩定地低成本高效率獲得的低磷鋼材，就有了重工業大到軍艦火炮，小到車床零件的一切。

而蒸汽機的發展，也是與煤鐵工業密不可分的，譬如蒸汽機一開始的主要作用，就是用來給煤礦抽水和給冶鐵鼓風，而前置科技點，也就是車床、鏜床等技術，卻是為了用于火炮炮管生產，才發明出來的。

此前對這些零散的知識點始終沒有串聯起來的姜星火，在此情此景的逼迫下，終于理解了這一切。

至此，他也拿到了開啟第一次工業革命里重工業大門的那把最關鍵的鑰匙。

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