第150章 強度和成本妥協
江蘇六合程橋鎮曾出土一件春秋晚期的鐵塊，經鑒定是白口生鐵。
這是目前出土並且經過科學分析的最早生鐵實物。（商代手術刀驗證為隕鐵打制。）
從出土的鐵器看，至遲在春秋後期，華夏已發明生鐵冶鍊技術。
生鐵是在1150～1300℃的條件下冶鍊出來，出爐時呈液態，可以連續生產，可以澆鑄成型，含碳量高，質地比較硬。
這就使冶鍊和成型效率以及產品的產量和質量都大為提高。所以由塊煉鐵到生鐵，是煉鐵技術史上一次飛躍。
北起遼寧，南至廣東，東至山東半島，西到陝西四川，包括戰國七雄廣大地區的中期遺址，都有鐵器出土，而且種類多，數量大。
在河南戰國魏墓中，出土58件鐵農具，有犁鏵等，可見在商代開始利用隕鐵之後，經過近一千多年發展，先民已然掌握液態冶鐵。
此時的液態鐵雖然比海綿鐵好些，但是用來生產武器或者其它產品，卻是不行。
當中硫磷等雜質含量高，導致既脆又無法鍛打。
是以雖然出現液態煉鐵，卻沒能夠提高鋼鐵的質量。
而且由於一直用煤冶鍊，極難提高溫度，導致冶鍊過程漫長而且產率低下。
不過，即便是白口鑄鐵，用來製作鑄鐵爐也已經足夠。
並且還有好處就是，白口鐵無法鍛打，難以製造成為武器。
即便是有心人想收集鑄鐵爐子回去鍛打製造兵刃，他便會發現一個尷尬的事實，那就是雖然同樣是鋼鐵，但是根本無法鍛造成為兵刃用鋼。
如此一來，反倒會令其戰略地位下降，方便的賣到其他部族，到時候，那可就是一檔值得好好研究的買賣了。
關於鋼鐵冶鍊，此前一直用煤作為燃料，那樣最高也就能達到1100℃左右的爐溫，如果換做是焦炭，能夠將爐溫再往上提升100多℃。
千萬不要小看這100℃，因為生鐵的熔點就是在這個區間，在此基礎上，只要適當提高溫度，就能大幅度提高生產效率。
沒有現代化高爐，先進的送風系統情況下，這已經近乎於未開掛狀態的極限了。
焦炭常溫爐的溫度也就是1250℃左右，想要再提高，就需要建造蓄熱室。
當然，現在並不急於解決這個問題。
因為更高的溫度是鍊鋼時所使用，並且提升所需要的條件也很高，先將那個難題放在後邊再說。
鑄鐵匠遼東也有，大明從來不缺少各行各業的匠人。
只不過因為鐵屬於戰略物資，因此管控嚴格。
但是當熊廷弼出面協調，錦衣衛負責居中聯絡之後，那就不是問題了。
他們常年在官家作坊，自然懂得如何與上級相處。
原本鑄鐵匠人們也以為方書安是在胡鬧，但是瞧見拉來的焦炭時，匠人們的眼睛都亮了。
「這是？看着不像木炭啊，但肯定不是石炭！」
人們對拉來的焦炭十分好奇，能感覺出他的價值。
「這是焦炭，用煤，也就是石炭製成，有了它，你們的鐵也能趕上南方的鐵器。」方書安笑呵呵的說着。
有明一朝，南方特別是廣東鑄造的火炮一直好於北方，尤其是耐久度以及防炸膛的效果。
究其原因，因為廣東鑄炮一直使用木炭，木炭當中硫磷等雜質含量低，炮體不會太脆，延展性好些。
煉焦過程會除去煤中的硫磷等易揮發成分，雖然不如高品質木炭好，但是來源廣泛，便於生產，對於提高鋼鐵產量，降低成本，也有着極好的作用。
「乖乖，咱們怎麼就沒想到石炭能做成炭吶。」
「是啊，用木炭，管事總說價錢高，石炭便宜不少，它做成的炭，自然也能便宜。」
大明的鑄鐵技術其實並不差，起碼小型高爐這種東西，宋代就有。
方書安只需要對原本以煤或者木炭為原料的爐子進行適當調整就行，不需要兩眼一抹黑地從頭開始。
至於有些地方寫到，回到過去就能弄個土法鍊鋼煉出灰口鐵甚至高碳鋼，有些不現實。
即便***時期的土法高爐稱為土法，也是在現代工業的基礎上相對而言。
至少人們已經有較為先進的鼓風設備，懂得利用焦炭作為還原劑，知道用更好的耐火磚以及保溫材料，會區分低硫磷礦石原料等等。
一切是建立在19世紀鋼鐵大發展以後成型的理論基礎上才得以成功。
此時的鑄鐵作坊的小型高爐，甚至比那時期的土法高爐並不差，只是沒有焦炭，沒有高效的鼓風設備，不懂區分高磷高硫的鐵礦煤炭，爐溫上不去，磷硫含量極高。
想要得到合格的灰口鑄鐵或者高碳鋼，需要積累大量的實驗數據，例如鐵礦石與焦炭比例，助熔劑比如石灰石、白雲石的添加比例，是否需要添加沙子等物質造成酸性爐渣體系，不是一蹴而就。
需要展開大量的單因素變數乃至正交實驗獲得相關數據。
當然，也不求能生產出各種高強度鋼或者特種鋼，只需要滿足強度和成本的妥協，能夠代替青銅鑄炮、盔甲更輕便，火槍相對耐用即可。
想要造出高膛壓的電渣重熔炮鋼也不現實，電力還沒有發明應用……
因為有匠人們的手藝打底，所以鑄造爐子的事情做起來相對方便。
將用作木炭的小高爐增加進風量，便開始他們首次試驗。
方書安和孫傳庭、盧象升立在一旁的枱子上，看着李盡忠在帶着眾人幹活。
擲彈兵隨着大軍開赴北方，李盡忠因為其他安排，便留了下來，一邊協助訓練新擲彈兵，一邊幫方書安幹些指揮上的事情。
隨着火焰從暗紅變成鮮紅，再漸漸變成黃色，鐵礦也成為半流動態。
「成了，成了！」
負責現場操作的老匠人滿懷欣喜，以往他們需要半天加熱時間，才能看看將鐵水融化，現在不過一半時間，便能流動。
「方公子，您太神奇了，就是將石炭換做焦炭，就能這般神奇，老丈大開眼界！」
孫傳庭和盧象升也十分高興，方書安太硬氣了，什麼東西都能琢磨出改進的法子。
只不過，主人公仍在搖頭，「還差點啊。」