第408章 金屬加工
第408章 金屬加工
萬事萬物是普遍聯繫的,不存在什麼脫離其他一切而單獨存在的實體。
在尼羅河入海口爆發的海戰只是許多因交織而成的果。
即便蓋里斯已經具備了常人不能及的能力,也做不到一念間讓諸多東西憑空出現,做不到空口白話創造火炮。
這些軍事器械的誕生,還是要回到其生產工坊上,回到那些加工武器的師傅手中。
在耶路撒冷同埃及間海戰如火如荼爆發的同時,賽普勒斯島並沒有說就停下了手中的工作靜待佳音。
相反,他們反而是在加班加點的擴大生產規模。
賽普勒斯的金屬加工業,自然是以賽普勒斯金屬為主,也就是「銅」。
當然以賽普勒斯島的面積來說,也不是僅有銅這一種礦產,無論是煤礦又或者鐵礦多多少少還是能找到些的。
只不過比起銅的產量,無論是煤還是鐵都多多少少有些不夠看。
在這種情況下,冶鍊金屬所需的燃料,尚且還可以用木炭補足,可鐵礦石就需要依賴威尼斯人,從中歐地區進口了。
相比起價格高昂質量優越,天然就是摻有鋁的磁鐵烏茲礦,中歐地區鐵礦的質地,就有些不夠看,其基本上是赤鐵礦或者褐鐵礦,只有極少部分才是磁鐵礦。
雖然也可選擇直接向義大利商人採購現成的鐵錠,可就其工藝來說,反而因為不夠均一,而讓賽普勒斯的匠人們苦惱。
鐵可不是什麼簡單的東西,以含碳量來分別鐵的類型,那是幾百年後才能做到的。
對於後世人來說,含碳量在5%之下的是熟鐵,5%到2%的叫鋼,超過這個比例的被稱為生鐵。
然而這三者都有一個前提條件——雜質要少。
可偏偏,以中古時期的技術來說,這是很難辦到的。
不同地區的鐵匠,為此會積累出不同的經驗,並且生產出性質迥異的鐵錠。
如果不加鑑別的輕易採購,拿來鑄造農具或者冷兵器或許還成,可如果是生產火炮的話,其性能上的差異,就足以叫人抓瞎。
因此,還不如加大力度,採購更多的鐵礦石,然後一股腦的裝進賽普勒斯的高爐里,再一口氣冶煉到位,確保這一爐的鐵整體質量是均一的。
在尼羅河口的海戰消息出來的時候,蓋里斯就正好身處賽普勒斯。
在帕福斯港口附近的金屬廠中,跟隨著匠人師傅們,一同直接將鐵礦石加工熟鐵或者鋼。
在後世有一定材料學常識人,對於合金的性質或是鐵的性質就會有所了解。
純鐵的熔點在1539攝氏度,在人類歷史早期是難以直接熔煉的。
但磁鐵礦與部分赤鐵礦在一氧化碳的作用下,確實容易發生氧化反原作用,即便是用來修葺灶台的「石頭」機緣巧合下,都可能被還原成海綿鐵,也就是熟鐵。
這也就意味著,人類在得到液態的鐵前,就已經得到了低碳的熟鐵。
這種原理,在凡爾納的小說《神秘島》中,就被工程師用於生產最初的鐵器,其實頗為簡單,就是產量很低,雜種也較多,被稱為「塊煉法」或「低溫固體還原法」。
西歐的金屬冶煉技術,長久以來都停留在這個階段,這使得歐洲雖然存在金屬冶煉技術,但產量其實是長期受限的。
既然蓋里斯都來了,自然也就要更進一步。
依託著賽普勒斯的河流,早些年蓋里斯便帶著人修建起冶鐵鼓風爐。
這種鼓風爐其實就原理和過往的那些差距不大,也是從上面加料,用下面通風。
但相對來說要高大的很多。
其中最小的有4米高,現如今蓋里斯正在一同勞作的,則修到了6米。
高大的爐身,容得下更多木炭與鐵礦石,這使得一氧化碳能夠對礦石原料產生更長的還原作用。
不斷的藉由水力鼓風,與使得爐內的溫度較高,滲碳的情況更加顯著。
當鐵從比較純的熟鐵開始變成不那麼純的鐵碳合金時,其因為合金的性質,熔點也必然會逐步下降。
等到含碳量達到2%的時候,鐵的熔點也就1539度下降成了1146度左右,再加上此刻爐內的氣溫能夠保持在1200度左右。
那麼此刻就可以真正的得到液態的生鐵。
由於鐵被液化了,那麼工人們就可以讓熱態的鐵從爐子中流出來,鑄成鐵錠。
在這種情況下,爐子本身也不需要冷卻,只需要按照需要的分量繼續添加礦石和碳,就可以一直熔煉下去。
從各方面的成本與效率來說,這都相當的實惠。
在得到質量均一的生鐵鐵錠後,便可以再通過炒鋼法之類的方式,將生鐵的含碳量降下去,從而獲取鋼或者熟鐵。
早期用鐵礦直接冶煉為熟鐵塊的方法,會被稱為「一步操作法」,而蓋里斯他們現在的這種冶鐵工藝,則被叫做「兩步操作法」。
後者相較於前者,在礦石的利用效率與燃料節省上,都占據了許多優勢。
看著蓋里斯藝高人膽大的快速完成高爐冶煉中最為危險的步驟,將爐中鐵水放出來。
一旁指導的大師傅就忍不住豎起大拇指,面容上的笑容怎麼也遏制不住:「您這才上手第一遍,就這麼既快又准還穩,沒讓一滴鐵水濺出來,屬實是叫人刮目相看啊。」
蓋里斯對此也只是流露出笑容。
「別看我像個讀書的,但我這一把子力氣還是不錯的,這點事沒啥好說。當初在外約旦時,我也是學過點鐵匠手藝,一錘錘敲出過長劍的。」
但大師傅卻搖了搖頭,當鐵匠和他們這種金屬冶煉工可不是一回事。
最近這些年的技術革新,對於許多鐵匠而言是天翻地覆的。
一些跟不上技術變化的鐵匠,真就一輩子只能在鄉下敲點農具之類,如果強行來干金屬冶煉。
一不小心飛濺起一滴鐵水,就能燒穿人骨。
滴在肢體上還好,總的來說有救。
可若是燒穿了內臟,那真就是先知難救嘍!
嗯,這位大師傅,並不清楚自己眼前這個中年人,就是他心中想的先知。
(還有更新耶)