送走王大春一行人,张二牛又投入了忙碌之中。
早上起来练兵,上午解决生产中遇到的各种各样的问题,下午编写教,晚上教两节课,一节是小孩子的,一节是护教军。
经过十来天的教学,简单方位度量衡等急用的字已经差不多掌握了,数学也学会了一百以内的加减乘除,是时候上拼音字母加强度了。
就这样每天忙得脚打后脑勺,而预想中的官兵却一直没来。
桑园坝的周老爷等不来援兵不敢独自进攻,只能提心吊胆的维持着护院队,天天派人去崔促。
却不知汉中仍有流贼头子张献忠在城间啸聚来去,官兵根本不敢出城。
经过五天的准备,炼钢设施终于改造完成,正式开炉炼钢。
水车转动,带动双向风箱,吹红焦炭,炙热的高温开始熔化生铁。
由于是烧焦碳加热,因为工艺问题没法一边加热一边炒钢,只能转移到地坑或坩埚中炒制。
这时期的炒钢法是用熟铁棒搅动铁水,靠铁水中炭燃烧来维持温度,直到炭减少到一个很低的程度,温度下降成为熟铁。
这个方法其实是可以直接炼出钢的,现代炼钢都是这个方法,只是精度更高,能炼出质量稳定的钢。
而古人定量研究不够,钢材需求不大,只有少数人凭经验掌握独门秘方,用来打造宝刀宝剑获得名利。
而一般炒钢都是干脆炒成熟铁,这样操作简单,便于控制质量。
需要少量钢材时,可以通过灌钢法,以熟铁包生铁锻打而成。
而张二牛之所以有把握直接炼出钢,主要还是有挂,依靠超强的算力,通过学徒们的只言片语,结合后世的知识,计算出各种定量关系。
然后通过石灰与石英砂来降低磷硫含量,再在熟铁水加入一定量的炭来炼成钢。
这炉钢主要用来作锯条与各种工具,需要一定的韧性,张二牛选择炼成中碳钢,高碳钢以现在的条件根本把握不住,后续加工困难。
通红的铁水流入坩埚,通过滑轨迅速移动到风箱附近。风箱经过改造,由铸铁铸成,再用牛皮垫片紧固密封,通过水力带动,高速推拉,可以提供高压气流。
吹气的用的是熟铁管,熟铁熔点比生铁高,短时间无法熔化。分成两节,中间以牛皮密封连接,可以活动。
铁水一来,立即插入铁管,堵住风箱泄压口,高压空气从底部吹入,铁水立刻沸腾起来。
张二牛开始分批投入石灰石英砂,同步降磷降硫,同时观察铁水颜色变化,并记录下各种数据。
当观察到铁水沸腾减缓,又投入炭包观察其反应,果然铁水沸腾加剧,这就证明此时铁水中的碳差不多烧完了,达到了熟铁状态。
当铁水再次沸腾减缓,果断投入定量的碳包,观察其扩散均匀了,立刻打开风箱泄压孔,抽出熟铁管,同时以杠杆晃动坩埚,排出气泡。
等钢水温度下降到一定程度,倒入各种各种模具,形成各种钢锭。
这次特意准备好了一些长条形薄模具,专门用来浇铸锯条粗坏。
当粗坏凝固,趁温度还没有完全降下来,人工夹起,敲去氧化皮,送到畜力轧机上轧成薄片。
然后烧红,用锯齿形凿子从中手工凿成两半,再打上安装孔,就成了两根锯条,再经过精细打磨,淬火回火,再校齿,安装上框架,一柄传统框锯就完成了。
张二牛带着一帮铁匠学徒从早上点火开始,一直忙到半夜,淬火回火完成,实验性的生产了十根锯条,成功了九条,断了一条。
淬火时断的,检测条件不足,找不到原因。依九条成品推断,这次炼钢算是成功了,钢质上好。
十几个铁匠学徒捧着那几条锯片,激动得泪流满面,看着张二牛就像看神一样,恨不得把他供起来,这就是活祖师爷,不但技艺高超,还愿意传援给他们,这是可以传家的秘术啊。