這些天姬白也沒閒著,他在營地按部就班地鍊鋼,至於製作黑火藥,由於還沒有找到硫磺礦線索,用於乾餾黃鐵礦的曲頸陶罐,還在製造中,所以就先放一放。
這種異形陶器,需要用黏土反覆修改塑形,燒製前還要晾乾,不是說想要就馬上就有的。
經過許多天的籌備,鍊鐵高爐已經完全冷卻就緒,黃鐵礦石也粉碎的足夠多,獸皮鼓風機做了七八個,提前燒製的木炭更是堆成了小山。
今天天氣晴朗,是開爐鍊鋼的好日子
姬白往高爐內,一層木碳、一層碎礦石粉,像這樣反覆新增,直到把練鐵高爐的燃燒室堆滿。
然後在高爐底部點火,等火勢完全燃起來後,姬白讓族人們把獸皮鼓風機,對準高爐底部的通風口,開始不停的往爐內鼓入新鮮空氣。
霎時間,高爐頂部的排煙口 迸發出亮黃色的火舌,煙塵瀰漫 火星飛濺,散發出刺鼻的味道。
高爐內的木炭在劇烈燃燒。
混雜其中的黃鐵礦粉,逐漸達到足夠的溫度,開始與高爐內的氧氣進行氧化反應,生成氧化鐵。
4FeS2 + 11o2 = 2Fe2o3 + 8So2
獸皮鼓風機鼓入的新鮮空氣,源源不斷為燃燒室補充氧氣,氧氣不僅僅讓碳燃燒的更猛烈,更是鍊鐵本身必須的反應原料。
接下來,氧化鐵又和高爐內的碳發生還原反應,生成鐵和二氧化碳。
2Fe2o3+3c=4Fe+3co2
所以說燒炭這個步驟,也是鍊鐵環節中的必要條件。
練鐵當天,除了負責外出打獵、採集食物的族人,都被姬白叫到河灘熔爐,輪流鼓風。
金屬礦粉經過一系列氧化還原反應,化成鐵水往下彙集,和炭渣炭灰粘連在一起
沒過多久,姬白看見高爐底部 有亮紅色的鐵水流出來。
他滿意的點點頭:“這溫度可以呀,應該讓他們提前燒一些坩鍋,說不定可以直接用這些鐵水澆鑄鐵器了。”
高爐燒了整整一天,期間還有族人從高爐頂部,往裡面補充黃鐵礦粉和木炭,一次性把這些天積攢的黃鐵礦粉全燒完。
待到高爐徹底冷卻後,姬白從爐底灰渣中,掏出許多個黑漆漆、像是珊瑚一樣佈滿孔隙的金屬塊。
拿在手裡沉甸甸,互相碰撞砰砰響。
“這些就是生鐵了” 姬白高興道,那表情像是撿到了寶貝
“我們這算是成功了嗎?” 族長滿頭大汗的問
“還沒有,還需要把這些粗鐵塊,放入高爐中繼續煅燒,燒軟了再把它取出來,用石錘反覆敲打 ” 姬白回答道:
“這種生鐵含硫、含碳量很高,需要反覆錘鍊,去除其中的雜質。”
“太難了” 族長感嘆道
姬白只是淡淡的回答:“是啊,若是不知道正確的方法,你們恐怕要萬年之久,才摸索到正確的鍊鐵竅門。但相信我,花費這些功夫絕對物超所值。”
據傳說,干將莫邪夫婦,鑄造干將莫邪劍時,因爐溫不夠,急的妻子莫邪以身投爐,才鑄就雌雄神劍。雖說是故事,但間接反映高爐鍊鐵,歷來是個老大難問題困擾著古人。
“那是當然,您要做的事,肯定是有道理的。” 族長點頭道
休息一夜,第二天高爐再次熊熊燃燒。
不過這次燒的是生鐵。
把生鐵塊放在耐火磚上避免接觸碳粉,同時鼓風增氧,燒至亮白色狀態,然後用沾水的木棍迅速取出,擱在大石頭上快速反覆鍛打。
這個狀態的生鐵溫度約1200度至1400度,高溫能促使鐵中的碳、硫、磷與空氣中的氧氣反應,不停的捶打,能更加有效