第17章 改进古代炼铁－坩埚炼钢（1/2）

不一会就来到铁场了，大哥也在。

看到胡湘过来了，说道：“三弟，现在炼铁都是用焦炭，很少用木炭，现有生铁和熟铁都是用焦炭炼制，你说的打造火器用的铁，得重新炼些铁出来，”

“那用木炭炼些铁吧，大哥有所不知，火器必须得用木炭炼铁才可，铁矿石也要选用精石，要冲洗干净，不要有杂质，”胡湘叮嘱道。

胡湘转了下铁场，问大哥道，“大哥，这里哪个匠人手艺最好，”

“鲁成，做铁匠三十多年了，是铁匠们的师傅，”大哥道。

“你把他叫来，我请教些问题。”

“老鲁，过来下，”大哥胡义喊道。

一个满脸通红的老者过来了，说道：“大少爷，有什么事，”

“老鲁，是我叫你，我看你们打磨铁器时候，用磨石磨，很费力，你看做这样一个机构怎么样，”胡湘说道。

于是胡湘比划砂轮这个磨削利器。

先做些大小不一的齿轮，分别固定在铁轴上，大齿轮和小齿轮啮合，大齿轮转一圈的时候，则小齿轮转多圈，也是根据大小齿轮的齿数比。简单说如果大齿轮30个齿，小齿轮15个齿，如果大齿轮转一圈，则小齿轮转两圈。

在这个齿轮输出轴上，安装一个皮带轮。

安装砂轮那个轴，也有个皮带轮。

动力的来源是脚蹬式，好比后世的脚踏车。

这样人飞快的脚蹬，可以提高砂轮的转速。

砂轮可用陶泥加天然碎石砂做成，混合后烧制而成，当然用细沙，而且是好沙。

现在铁齿轮加工困难，可以先加工木制齿轮，皮带轮和轴也先用木的。

这个砂轮机构，齿轮机构组合就是增速器，如果反过来小齿轮带大齿轮就是减速器了。

还有个部件，那就是轴承，轴承是旋转部件和固定部件连接作用，起到降低摩擦力作用，不过现在只能制造滚柱轴承，这个还好制作点，因为铁球不好制作。

也给鲁铁匠说，先用青铜制作，因为铜比铁好铸造加工，塑造和延展性比铁好，但是成本高。

鲁成激动的说道，“老朽干了一辈子铁匠，都没有想到这点，老朽惭愧，”。

胡湘接着又说道：“我看师傅炼钢，都是先把生铁，放在熟铁里面，放在炉子里面冶炼，也可以把生铁水滴在熟铁上，不是更均匀，匠人们也好把握火候。”

“啊！少爷你真厉害，从没有到过铁场，一来就想到改进精炼钢之法，老朽太墨守成规了，”。

“老鲁，我也是看到你们用磨铁，太辛苦才想出这个法子的，看你炼钢，还需要用熟铁包裹生铁，不如滴生铁液均匀，你们是习以为常了，没有想到，你们尽快制作去吧，”胡湘说道。

现在胡家炼钢之法是古代团钢法，也叫灌钢法，因为熟铁含碳量低，比较软，和生铁混合，这样含碳量得到增加，也就变的硬了。

用生铁液淋熟铁，是古代灌钢冶炼法的高峰，这法也是苏钢的冶炼方式，在明末和清朝盛行一时。

其实也可以把生铁和熟铁按比例放在一起融化，但现在的炉温不能使熟铁融化。

纯铁古代称熟铁或者锻铁，还有纯铜，都比它们的合金熔点高，生铁是铁和碳的合金。

“大哥，我和李道长学习炼丹时，看到李道长是这样炼丹的，把朱砂，雄黄放在密闭陶瓷内，然后在八卦炉内燃烧，燃烧数日，李道长说丹药会在里面会九转循环，则成大还丹，我想把熟铁和木炭粉也放在密闭陶器内煅烧，在里面九转循环，是不是也能得到精钢，做成兵刃则削铁如泥，”胡湘说道。

“古法就没有这里炼钢的，炉内炙热，怕陶器不行，得让工匠用耐火黏土做容器，”大哥道。

其实胡湘说的是坩埚炼钢法，胡湘也并不了解坩埚炼钢法，但胡湘知道铁的含碳量越高，则钢铁越坚硬，木炭和熟铁混合高温下，能让碳渗透到铁液里面，成为高碳钢。

虽然高炉内炉温达不到让熟铁融化，但炉膛内局部温度应该能达到，再说只是炼一小块。

直接告诉大哥吧，不好切入，正好胡湘想到，炼丹时候，古人都是把朱砂等药石放在密闭容器内，在八卦炉内高温焚烧炼大还丹，和此法接近，也就顺口说出了。

坩埚炼钢法，能炼成高碳钢，硬度非常大，能制作工具钢材料，如钳工用的各种锉刀，车工用的切削钢材的车刀，各种在钢材上钻孔的钻头都是用这种高碳钢制作的。

钢铁发展史上，1742年英国人洪兹曼将渗碳、铁料切成小块置于封闭的黏土坩埚中，在坩埚外面加热，铁料继续吸收石墨中的碳而熔化成为高碳钢水，浇铸成小锭后锻打成所需的形状。