當沸騰的鋼水,通過特別的渠道,噴薄而出,流入到了各種的模具之中的時候,現場一片歡呼。
早已經準備好的大量模具,差不多相當於8萬斤,可是幾乎全部都充滿了,5立方的高爐,加上外面,也不過是四五十立方,也就是三四米左右方圓的一個圓胖的大傢伙,卻有如此奇效。
當溫度散去,檢測效果的時候,卻給了他們當頭一棒,鋼的質量很差,甚至,成品率只有50%左右。
這樣的比例,在過去的鐵匠作坊,甚至傳統來說,已經是非常高了,可是對於鐵匠作坊來說,這是不允許。
在大名鐵匠作坊之中,良品率已經達到了99%以上,而且品質控制的相當的好。
可是這一切,在這個高爐之中,是不行的,差不多30%,直接就是廢鐵,除非是重新回爐,裝入到鍊鋼爐之中重新煉製,才能夠使用,20%左右,是生鐵。
剩下的50%是鋼,可是鋼的品質也分歧很大,其中甚至還有10%左右的,是硬度在5.8以上的超硬鋼。
聽起來是不錯,可是這些鋼聚集在一起,有些質量高,有些質量低,連帶的,讓最終的成品,也出現了一定的問題的,不能夠直接使用。
實際上,只要是差不多的鐵匠,看到這些鋼,就已經知道,這一次的嘗試,絕對是失敗了,這些鋼必須要經過處理,區分出來,纔可以使用。
在大名鐵匠作坊,已經形成了一整套的規則,返工挑選,哪怕能夠得到超硬鋼,也不適合,這會浪費大量的勞力。
不過,沒有的太在意的,是牛大力爲首的那些研究員們。
在實驗室之中,已經做過一部分的嘗試,可是那只是一些類比和小規模的嘗試,真正放大到工業生產當然不會這麼容易,他們已經把所有的環節都考慮到了,再加上經驗,很快就得到了,爲什麼會這樣。
熱不太均勻,加上材料配比方面,一部分催化劑,沒辦法起到作用。
這就是研究和實驗的作用,爲什麼之前,精鐵的產量那麼低,就是因爲,哪怕是鐵匠大匠,他們都不明白,精鐵的機制是什麼樣子的。
現在,得到了趙信的教授,鋼就是含碳量在2.11%以下鐵的一種特殊的合金方法。
有些時候,還有一些合金和淬火方面的變化,這些簡單的東西,給牛大力打開了一個新的窗口。
天賦,冶鐵的經驗,還有來自21世紀的先進經驗,這些結合在一起,形成了牛大力這麼一個怪胎,他不但熟悉冶煉,20多年的時間,讓他對於鐵的瞭解,達到了一定的程度,再加上科學的知識,他很快就從實驗材料上面,得到原因。
有時候,找到原因,就是成功的一半,這些冶煉高爐,在一定程度上面,已經相當的成熟了,加上催化劑,吹風對流系統,這些加在一起,就造就了高爐的神奇,大的毛病沒有,只是一些小問題。
接下來,沒有再開爐,在2天的時間之中,牛大力帶領着大量的人員,進行了最少的100次的各種實驗,再一次進行了冶煉。
這一次,趙信就沒有參加,他很清楚,從鐵匠臺到鐵匠高爐,看起來,只是一個放大和是縮小,可是其中的技術難度一點都不小,他從後世的知識,還有卡牌系統,可以減少這個過程,但是不經過大量的實驗,肯定不行。
第二次同樣也失敗了,可是良品率提升到了70%,同時質量上面也穩定了,就算不挑選,也會有60%左右,可以直接使用。
這樣的效率,加上成品率,實際上,已經達到了一定的程度,就算是廢品,也可以投入到高爐之中繼續冶煉,不會怎麼浪費,可是牛大力還不滿意,繼續的研究。
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天賦出衆的牛大力,在冶鐵方面,天賦極強,他把後世的知識給融會貫通,再加上每一次,趙信都會過來檢測一下,把比較完整的檢測報告交給他。
數據,恐怕是最重要的東西,規律,就從這些數據上面總結出來的,就算是後世,也不可能對每一次的實驗材料,進行完善,完整的檢測,卡牌系統卻可以輕易的做到這一切。
在衆多作弊器的幫助下,類似的實驗,進行了最少150次,最開始可能是兩三天開啓一次,其中進行了大量的調整,短短12天時間,6次實驗,就讓良品率達到了85%,品質也相當的一致。
後來,必須用細微和大量的實驗,找出規律,就快了很多,有時候,會連續每天開爐10次以上,其中只有非常細微的調整。
同時,在這些時間之中,第二個,第三個,第四個高爐,也依次完成,大小差不多,從5立方一直到7立方左右,越來越大,冶煉也越來越好。
終於,通過了長達1個月,數百次的嘗試,僅僅是這些嘗試之中,浪費的材料和焦炭,就高達2萬貫,更別說這些月俸都超過500貫的大匠,工費和材料費用,總數超過了4萬貫,可是最終的結果是喜人。
一套完善的配方做出來了,這個配方適合於15立方以內的鍊鋼高爐,良品率達到了95%左右,品質也基本上達到了5.7,超越了鐵匠作坊大規模生產的品質。
雖然,牛大力依然在爲良品率提升而努力,可是趙信已經認可了這個配方,15個立方,這個非常的合適,正好處於相當的級別,92.5的良品率,也讓品質得到了保證。
趙信拍板,一次性建設20座15立方的高爐,按照一次3個時辰冶煉過程,一天24小時不停的話,可以完成4爐,15立方,基本上出鋼在110噸左右,這樣20座一天的產出,就是8800噸。
這是一個可怕的數字,依靠着三四萬人,數千個鐵匠臺,才保證了180萬噸的年產量,20座高爐,就成功的超越了,大概是一倍左右。
人力上面,也是遠少於鐵匠臺,一個15立方的鐵匠高爐,會用到400人左右的,其中,絕大多數是勞力,負責裝料,負責沙模,還有最終清理成品的,真正控制冶鐵的火候的,只是三四個大匠而已,這就極大的降低了擴張的難度。
就算如此,20座高爐,也不過是8000人,人數上,少了四分之三,可是產量卻攀升一倍,代表着人均的鋼產量提升了8倍。
降低了勞動強度,提升了產量,這很自然的,就會降低成本,不過,就連牛大力,都沒有想到,成本會降低這麼多。
在這個成本覈算,被送到了牛大力這裡的時候,早就預料掉,可是最終的數字,還是讓牛大力嚇了一大跳,4文每斤。
本身,大名鐵匠作坊的鋼的成本,已經很低了,差不多15文左右,可是通過高爐,集約化的使用能源,再加上合理的添加劑和配合,鋼的成本大幅度的降低,可是一下子降低到四分之一的程度,這也太可怕了。
僅僅是依靠這些,以目前拿到的訂單,最少是10億斤的鐵,一斤減少11文,就又是千萬貫的盈利。
盈利方面,趙信並不關心,他更加關心的是產量,什麼棱堡,什麼冷兵器,這些在民用的龐大需求之下,根本不算什麼。
一條京杭大運河,就徹底的改變了北宋的格局,讓北宋的商業發展非常的繁盛的,趙信未來,是準備在定海軍開啓工業生產的,大量生產出來的東西,必須要以便利的環境,銷售到北宋的各地,運河不可能遍佈到每一個地方。
同時,趙信也想增加北宋的軍事底蘊,一個京杭大運河,直接讓北方可以獲得整個北宋的強力支持,這也是遼國沒辦法對北宋下手的根本原因,可是西北薄弱的環境,讓北宋背上了沉重的包袱。
交通,方便的交通,不但可以旺盛商業往來,同時也可以加強北宋的戰爭潛力,跟遊牧民族的個體強大不同的是,北宋依靠的應該是製造,當後勤水平更強的前提下,才能夠把強大的國力,應用到戰爭之上。
那麼修路就是必須的,趙信當然不可能在北宋建造起高速公路,水泥標號不可能達到,鋼鐵也差點,可是二級,甚至是三級公路,甚至是最普通的那種水泥路,都可以讓北宋交通脫胎換骨,更別說是鐵路,當蒸汽機完成的前提下,那是最佳的選擇。
這中間,對於鋼鐵的消耗,是一個天文數字,最差的鐵路,每米重量,最少也在15公斤以上,一公里鐵路的消耗,超過30噸,普通等級的水泥路,每公里的鋼鐵消耗也差不多是六七十噸,這個需要看寬度和厚度。
聽起來雖然不多,可是北宋如果建設幹線鐵路和公路的話,最少也是10萬公里的規模的,這可能需求就是幾百萬噸。
這個15立方的鍊鋼爐,在牛大力的眼裡,可能有很多的差別,良品率也沒有達到極致,可是從工業生產和成本上,已經差不多了,未來可能的提升是微小,投入卻會大幅度的上升,不值得繼續下去了。
不過現在,還沒有給牛大力找尋新的研究方向,繼續研究是沒問題,說不定,牛大力可以給予一些驚喜。