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“或许,我们可以尝试将煤炭先进行处理。”

“就像烧制木炭一样,将煤炭在隔绝空气的条件下进行干馏,去除其中的杂质和挥发物,得到一种更纯净、火力更猛的燃料——焦炭。”

焦炭的概念,对于这些工匠来说,更是闻所未闻。

林羽没有过多解释理论,他知道,实践才是最好的老师。

他亲自带着工匠们,开始进行试验。

挑选煤块,清洗,破碎。

改造炉膛,加高烟囱。

路绍则埋头设计新的鼓风装置。

第一次尝试,失败了。

炉膛内的煤炭燃烧不充分,黑烟滚滚,炉温提升有限,炼出来的铁水反而更加不堪。

工匠们有些气馁,私下里开始抱怨。

“看吧,我就说这黑石头不行!”

“瞎折腾!还不如老老实实用木炭呢!”

林羽并未斥责,只是默默记录下失败的数据,分析原因。

是煤块大小不均?还是炉膛结构仍有问题?或是鼓风量依旧不足?

他耐心地调整着每一个环节。

改进了煤炭的预处理方式。

再次调整了炉膛的形状和风口(tuyere)的位置。

路绍也终于拿出了一台结构相对简单,却比老式皮囊风箱效率高出数倍的手摇式齿轮鼓风机。

第二次试验开始。

新的鼓风机被安装到位,几名力工奋力摇动曲柄,强劲的气流稳定地送入炉膛。

炉膛内的煤炭燃烧得异常旺盛,发出耀眼的白光,炉温明显比之前高出了一大截。

观察孔中,铁矿石熔化得更快,铁水也显得更加炽热和流畅。

终于,到了出铁的时刻。

当炉底的出铁口被打开,一股远比以往更加汹涌、更加炽热的铁水奔涌而出时,所有人都屏住了呼吸。

铁水流入模具,冷却凝固。

工匠们小心翼翼地敲开模具,取出的铁锭,色泽均匀,质地也似乎比以往更紧密了一些。

更重要的是,这一次冶炼的时间,比使用木炭缩短了近一半!而出铁量,却增加了至少三成!

“成……成功了!”

一个老工匠看着眼前的成果,激动得声音都颤抖了。

“这黑石头,真的能炼铁!还炼得又快又多!”

其他的工匠们爆发出了一阵欢呼,看向林羽的眼神,充满了敬畏和狂热。

侯爷,简直是神人!

林羽脸上露出了笑容,但这只是第一步。

煤炭的应用,为冶炼效率的提升打开了大门。

接下来,他要建造真正的“高炉”!

煤炭燃料的成功应用,极大地鼓舞了工坊内所有工匠的士气。

但林羽并未满足于此。

他知道,现有的土高炉,即便用了煤炭,其结构和效率依然存在着巨大的局限性。

想要实现钢铁产量质的飞跃,就必须对炼炉本身进行一场革命性的改造。

他再次召集了路绍和几位核心的老工匠,在一间相对安静的屋子里,摊开了一张他亲手绘制的草图。

那草图上,是一个远比现有土高炉更高大、结构也更复杂的炉子轮廓。

“诸位请看。”

林羽指着草图,开始解释现代高炉的一些基本原理,当然,是用他们能够理解的语言。

“我们现在的炉子,太矮了。”

“矿石和燃料在炉内停留的时间太短,热量交换不充分,很多热气都白白从炉顶跑掉了。”

“所以,新的炉子,必须要建得更高!”

他比划着。

“至少要比现在高出一倍,甚至两倍!”

“这么高?”

老工匠们倒吸了一口凉气。

建造如此高大的炉子,难度可想而知。

“高,有高的好处。”

林羽解释道。

“炉子高了,矿石和燃料从炉顶加进去,到底部熔化,需要更长的时间。”

“在这个过程中,从下面吹上来的热风,就能更充分地将矿石预热,也能让燃料燃烧得更彻底,大大提高热量的利用效率。”

“而且,装料的方式也要改变。”

他指着草图上的炉顶部分。

“不能再像以前那样随意地扔进去。”

“要分层装料,一层矿石,一层燃料(煤炭或焦炭),再加一层石灰石作为助熔剂(flux)。”

“这样可以保证炉内物料分布均匀,气流顺畅,反应也更充分。”

“还有鼓风。”

林羽的目光再次投向路绍。

“我们需要更强大的鼓风设备,而且吹进去的风,最好是热风。”

“热风?”

路绍眼中闪过好奇的光芒。

“将鼓入的冷风,先通过管道,围绕着炉身或者利用炉顶排出的废气进行预热,再吹入炉膛。”

“这样可以进一步提高炉温,节省燃料。”

“最关键的一点。”

林羽加重了语气。

“新的高炉,应该是可以连续生产的。”

“不像现在这样,炼完一炉就要停火清理。”

“我们要设计好出铁口和出渣口(slagnotch),让铁水和炉渣可以定时排出,同时不断从炉顶补充新的原料,让炉火可以长时间持续燃烧,不间断地产出铁水。”

分层装料、热风鼓风、连续生产……

这些颠覆性的理念,如同惊雷,在工匠们的脑海中炸响。

路绍听得最为专注,他的眼睛越来越亮,呼吸也变得有些急促。

林羽描述的那个更高、更热、更高效的炼炉,仿佛已经在他眼前活了过来。

他拿起炭笔,迫不及待地在另一张纸上开始勾勒起来。

他将林羽提出的各个要点,结合自己对结构的理解和经验,迅速转化成具体的线条和形状。

炉身的曲线、炉缸的大小、风口的位置、出铁口和出渣口的设计、炉顶加料的结构……

他的笔尖飞快地移动着,眼中闪烁着创造的火花。

林羽在一旁静静看着,没有打扰。

他知道,路绍的天赋正在被激发出来。

几天后,一份详细得多的高炉设计图纸,摆在了林羽的面前。

虽然以现代标准来看,这依然是一个相对简陋的土法高炉改良版,但它已经具备了现代高炉的一些核心特征。

“好!就按这个图纸建!”

林羽当即拍板。

秘密工坊内,立刻掀起了一场新的建设热潮。

建造一座如此高大的炼炉,挑战重重。

首先是耐火材料。

炉膛内部需要承受极高的温度,普通的砖石根本无法持久。

林羽指导工匠们寻找耐火性能更好的粘土,并改进烧砖的工艺,烧制出更致密、更耐高温的耐火砖。

其次是炉体结构。

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