39.高炉炼铁
姜明在石碌呆了半个月，便率领督军卫队带着首批100吨矿石返回了肇新寨，留下第一营和木匠队继续修建公路。
李婧柔和苏佚来码头迎接姜明的船队归来，刚下船见到两人，姜明便首先道：“苏兄，这次我去昌化那边找到了铁矿和铜矿，大船上装满了铁矿石和铜矿石，咱们马上就可以炼铁、炼铜。”
听到这个消息，苏佚有些激动，道：“太好了，终于有铁打造兵器、盔甲了，真是服了姜兄，说能找到铁矿，就真找到了。哈哈哈”
我这不是作弊么？离线地图都带了，找不到才怪呢？姜明心里暗道。
旁边的李婧柔笑道：“又不是第一天见姜兄的神奇，苏大哥何必大惊小怪？”
“是是是，大哥着相了，让小妹见笑了。”
苏佚讪笑，道：“姜兄，你出发之前让我修建的所谓高炉已经建好了，就等着你把矿石运来，咱们立马可以炼铁了。”
海南的土壤主要有砖红壤、赤红壤和燥红壤等几种，红壤的主要矿物颗粒以高岭石为主，但砖红壤和赤红壤的有机质较多，高岭土的成分较少，可以用来烧制红砖，但烧制水泥、特别是耐火水泥就不行了。
所以，烧制水泥用的都是山岭上品质较好的黏土，但要建造高炉，得有高岭土才行。姜明在筑建寨城的那两个月，探访了儋州附近的很多山岭，终于找到了品质较好的高岭土。高岭土的氧化铝含量高，可以用来烧制耐火水泥。普通水泥在1300度软化了，耐火水泥可抗1600度左右的高温。
找到高岭土后，姜明便烧制了一批耐火水泥，再压制成砖。临出发前，特地嘱咐苏佚按照工程图的样式修建一座高炉。
听到好消息，姜明开心道：“好，咱们明天就开始炼铁。不过，现在要麻烦苏兄指挥大家把矿石搬到高炉那边去了。”
总算把苏佚这个电灯炮打发走了，姜明走到李婧柔跟前，望着眼前伊人，伸出手抓着美人的柔荑，轻声道：“婧柔，你瘦了！”
被心上要抓着小手，李婧柔双颊羞红，低头道：“还说我，你也是，又黑又瘦！”
海南本就在热带，阳光毒辣，又在石碌那破地方干了十几天活，能不变黑变瘦么？
姜明只好挠挠头，戏笑道：“变黑好，要是一幅小白脸，不知道要被多少女子看上呢？你知道的，我一向不喜欢勾三搭四的。”
听到姜明这么不要脸的话语，李婧柔嗔道：“真不知羞，看我不告诉孙姐姐和卢妹妹？也不知是你主动勾搭，还是别人主动上门的？”
唉，聪明的女人真不好惹，姜明只能怂道：“酒虽好，三杯足矣，这个饮酒的习惯我一直坚持着。”
“是吗？那以后喝酒可不准超过三杯哦？”
“当然，当然！”姜明应道。
心里默默地加了句：“酒后，还要喝两三杯醒酒茶！”
哄好美女后，姜明牵着李婧柔的手返回了督军府。
当天晚上，姜明亲自做了一顿晚饭慰劳两位美女，简单的清蒸鲈鱼和泥鳅炖豆腐，还有几个小菜。没办法，现在还没有铁锅，炒菜都派不上用场，但两位美女还是各种夸赞姜明的菜好吃，毕竟物以稀为贵，古代愿意为女人下厨做菜的男人，她们都没听说过。
。。。。。。
第二天，姜明便来到高炉炼铁区，小尾巴孙皓也跟了过来。昨天吃晚饭的时候，孙皓缠着姜明问这问那，小伙子看了姜明编的自然科学教材，求知欲强的不行，今天只好带着他来见见世面。
铁匠队长蒋七走过来，道：“督军，所有的事情都准备好了，随时可以开炉。”
姜明点点头，道：“好的，辛苦大家了！你去叫大家准备一下吧。”
蒋七去吩咐炼铁的事了，姜明便带着孙皓四处看看。
姜明也是第一次建高炉，所以高炉的容积不是很大，算是第一个试验性高炉。高炉修建在1米高的底台上，总高度约3米，底部直径1米，顶部的投料口直径为0.3米，腹部最宽1.4米，总容积约1.3立方米。高炉内部的形状像啤酒瓶，外部则是圆柱形，顶部外侧有一根烟囱。
底台、高炉全都由耐火砖和耐火水泥砌成，高炉旁边还修了一条倾角15度的斜坡，长约11米，工人可将翻斗车推到坡顶，直接将原料倒进投料口。
高炉的前、后、左、右分别有四个孔洞，左、右两个孔洞都是鼓风口，距离底台约0.5米；前面的孔洞为出铁口，距离孔洞0.3米；后面的孔洞为出渣口，距离底台约0.4米。
孙皓是第一次来钢铁厂，见过到都好奇，刚才一直缠着姜明问高炉的事。现在又指着高炉前面的大灶，问道：“姐夫，这是什么灶啊？怎么在你刚才说的高炉前面？”
孙皓背着姐姐的时候，习惯叫姜明姐夫，正好又满足某人的虚荣心。所以，姜明便耐心道：“这不是什么灶，是用来炒铁的炉子。。。。”
这就是反射式炒铁炉，建在高炉出铁口前面，炒铁炉是一个中型的坩锅，它的左侧是燃煤室，右侧则是烟囱，三者上面都由一个“弧形拱洞”罩着，而坩锅的前面开有炉门，用于搅炼。反射式炒铁炉全部用耐火砖修建。
其实明朝宋应星的《天工开物》也有炒铁炉的记载，不过中国古代的炒铁炉类似于农村的土灶，它的受热部位是坩锅下面的煤炉，上面是开放的，无法产生足够的高温，所以炒的是半液态的铁。
真正将炒铁炉发扬光大的还是英国人享利•科特，他在1784发明了反射式搅炼炉，并申请了专利。
东西方的差异还是体现在科学理论上，欧洲更重视理论指导科学，一旦技术突破就申请专利，加速推广；中国则是纯粹的技术摸索，可能这个工匠能够炒出熟铁，另一个就不行，所以国人总喜欢找很多似是而非的证据，证明某朝很早就掌握了某项技术，但又拿不出铁证。
欧洲每项技术都有传承和实证，天朝的很多工艺则遗失在历史长河当中，像陌刀、神臂弩、郑和宝船，很多人只能去猜想它的威力，而按照文人的春秋笔法又复制不出来，所以又有很多人否认它们的存在。
实际上，国人的很多东西记载实在太夸张，神臂弩只有脱离地球引力才能射到书中记载那么远，郑和宝船除非脱离工程力学的束缚才能像书中那么大。
欧洲就是生产出来了能够耐1600度以上高温的耐火坩锅，才可以在液态状态下，将生铁炼成熟铁，因为生铁的熔点是1100度左右，熟铁则超过1500度。找到高岭土后，姜明就让泥瓦匠做了几个坩锅，预备修炒铁炉用。
反射式炒铁炉的原理是：煤炭在燃烧室燃烧，产生的热量通过拱洞，传递到炒铁炉，炒铁炉上面是球形弧面，可以反射热量和光线。生铁水流到炒铁炉后，高温热量向四周辐射，被炉顶的球形弧面反射回来，球形弧面设计要严格计算，它能将热量和光反射后，聚焦到一点，从而在炒铁炉中产生足够的高温。最后，尾气则通过很小的拱洞，从烟囱排出。
姜明以前看很多穿越小说，瞎扯什么反射式炒铁炉像功夫茶杯，根本就没搞清它的原理。它的核心原理是利用炉上的球面弧顶将光和热聚集到一点，从而产生高温超过1500度的高温。只有学过大学物理中的光学，懂得球面反射原理，才能设计出反射炒铁炉。
姜明的炒铁炉不大，直径0.4米，容积约0.16立方米，按照铁水的密度每立方米7.1吨计算，每次可以炒铁100公斤左右。当然，姜明并不清楚铁水的密度，只能从铁的密度7.9吨/立方米出发，大致推算需要建多大的炒铁炉。
。。。。。。
离开高炉区，来到不远处的木炭窑，看到不少人正在劈砍木材，孙皓问道：“姐夫，他们在干什么？那座房子是干吗的？”
姜明越来越喜欢这个小舅子了，不但姐夫叫的好听，而且人聪明好学，特别是对自然科学很感兴趣，便道：“你平时看见的木炭，实际是用木材干馏得到的，方法是。。。”然后姜明便耐心地给孙皓解释木材干馏的工艺。
“炼铁、炼铜都需要木炭，铁矿石、铜矿石和木炭在高温下会进行复杂的反应，然后就炼出了铁和铜。将来你把数学和物理都学好了，我再教你化学，你就知道其中的奥秘了。”
孙皓点点头，心中暗自决定，一定要加倍努力，学好姐夫的本领。
木炭窑就建在高炉和炒铁炉的旁边。煤炭含有硫、磷等损害钢铁质量的有害成分，不能直接用来炼铁，炼铁还是用木炭最好。
后世用焦炭替代木炭冶炼钢铁，主要也是出于成本的考虑，木炭需要大量砍伐森林，既不环保，成本也高。
儋州的煤炭主要是褐煤，根本没法炼成焦炭，而且五代时期的海南森林茂密，也不需要刻意保护森林环境。
木炭窑比较简单，底下是圆柱形的矮房子，顶部成拱形，直径4米，墙高3米，全部用红砖和水泥砌成，墙体每隔2米开一扇小窗，总共6个，后面还竖起一根高高的烟囱。
烧制木炭时，将木材砍成条块状，堆放在炭窑内，点火燃烧后，等烧到三分之一时，封闭窑门和窗口，让其在缺氧的状态下慢慢燃烧分解，分解出一氧化碳、木焦油、木醋液等有害气体，剩下的就是木炭。
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