陆远尘在母亲那儿吃完晚饭,回到自己的住处时,天色已然很晚。可他并没有立刻休息,满脑子都是部落炼铁后续的优化事宜,一门心思想着怎样才能让铁尽快在部落发挥更大的作用。
于是,陆远尘拿出纸笔,凭借着自己的记忆和理解,开始写下炼铁的优化步骤以及提炼钢材的方法。他写的内容涵盖了炒钢法、灌钢法、百炼法,还有合金钢炼制计划实验,以及淬火回火之法。
对于炒钢法,他详细记录道:将生铁加热到液态或半液态,利用鼓风或撒入矿石粉等方式,让生铁中的碳氧化,从而降低含碳量,得到含碳量不同的钢。他还特别注明,要密切观察生铁在加热过程中的状态变化,注意鼓风的力度和时间,避免过度氧化导致钢材变脆。
在灌钢法方面,陆远尘写道,把熔化的生铁液灌到熟铁上,使碳分相互渗透,合炼成钢。他强调在这个过程中,生铁和熟铁的比例至关重要,需要多次试验来确定最佳比例,以保证炼制出的钢材具备良好的韧性和硬度。同时,灌液的速度和温度控制也不容忽视,温度过高或过低、灌液速度过快或过慢,都可能影响钢材的质量。
提及百炼法,陆远尘回忆起前世的见闻,这种方法是通过反复加热、折叠、锻打,去除杂质,让钢材的组织结构更加致密均匀。他在纸上详细规划,每次加热的温度要达到能使钢材软化但又不至于熔化的程度,锻打的力度要适中且均匀,折叠的次数初步设定为十次,后续根据实际效果再进行调整。
对于合金钢炼制计划实验,陆远尘的规划充满了探索性。他打算在铁中加入不同种类和比例的其他金属,如铜、锡、锌等,观察其对钢材性能的影响。他在纸上罗列了一系列可能的组合,并预计每种组合可能带来的效果,比如加入铜可能提高钢材的耐腐蚀性,加入锡或许能增强其硬度和韧性等。同时,他也提醒在实验过程中要严格控制各种金属的添加量,精确记录每次实验的数据,包括添加金属的种类、比例、炼制的温度、时间等,以便后续分析比较。
淬火回火之法,陆远尘深知其对钢材性能的关键影响。他写道,淬火是将钢材加热到一定温度后迅速冷却,使钢材获得高硬度和高强度,但这种状态的钢材脆性较大。因此,淬火后必须进行回火处理,将钢材加热到低于淬火温度的某一温度范围,保温一定时间后冷却,以消除内应力,提高钢材的韧性。他详细规划了不同钢材适用的淬火温度范围、冷却介质(如水、油等)以及回火的温度和时间,还特别强调在操作过程中要严格按照规定的参数执行,确保钢材的质量稳定。
实际上,很多方法陆远尘自己都没亲手实践过,只是大致写了个思路,提出一个研究方向,打算让作坊的工匠们去尝试实验。
等这些内容全部写完,早已过了子时。陆远尘伸了个长长的懒腰,这才准备休息。
次日清晨,陆远尘如往常一样早早起床,完成晨练后,匆匆吃了早饭。刚到上午时分,他就在议事大殿把外城青铜精炼作坊的各个工序主事召集过来,其中有负责铜精炼的主事、青铜提炼主事、青铜锻打的主事,还有器械制作主事。
陆远尘把这些人叫来,就是为了让他们开展铁器炼制和钢材提炼锻打的研究实验。他将不同步骤的实验任务分配给这些主事,又把前一天写好的建议框架交给他们,让他们从作坊里挑选能工巧匠,组建新的实验作坊。
为了保证各个工序的保密性,陆远尘是分别接见并交代任务的。他想着,等这些实验都成功了,就根据不同工序分设不同作坊,进行大规模生产。为了提高生产效率,陆远尘还打算增加水利锻锤的数量。他详细地向主事们描述了水利锻锤的改进方向,比如加大锤头的重量,优化锤头的形状,使其在锻造钢材时能更有力地击打,同时提高锻锤的频率,通过调整水利装置的水流速度和落差来实现。他还计划在新的实验作坊旁边建造专门的水利设施,确保水利锻锤有稳定且充足的动力来源。
安排好城内各个精炼作坊的事务后,陆远尘再次骑马赶到人工河环绕的炼铁作坊。他在那儿正式下达炼铁任务,详细规定了每炉铁的产量、质量标准以及炼铁的时间周期。对于铁锭的运输任务,他依然将其交给了负责马车队的九月。