第232章 冶鐵和鍊鋼

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秦國目前的冶鐵技術，主要是坩堝冶鐵法。

所謂的坩堝冶鐵法，便是先修築一個小爐，然後用木炭將鐵礦石還原成普通的鐵水。

不過，由於熔煉爐溫度低，鼓風能力一般，熔鍊後的鐵在熔煉爐中的滯留時間很短，所以熔鍊後的鐵水都是沒有液化的、像海綿一樣的固體塊狀。

而且只能一次一次的煉，不能實現連續生產，產量很低。

可以說，限制秦國冶鐵能力的關鍵，便是生產鐵時，無法進行連續生產。

不過這個問題並不是無法解決，可以透過加高熔煉爐的高度和大小，來增加冶鐵量。

而相比於冶鐵量不足這個問題，還有另外一個問題，也困擾著冶鐵。

那便是溫度。

想要從鐵礦石當中，冶煉出鐵水來，首先需要的是足夠的溫度。

鐵的熔點在一千五百多度，而目前，秦國冶鐵主要使用的木炭和木頭，而木炭冶鐵可以產生的溫度，最高只有一千度。

正是因為溫度不夠，才造成冶煉的鐵水會出現海綿狀一樣的情況。

想要讓鐵礦石充分融化，就需要增加冶鐵時的溫度。

而想要增加冶鐵的溫度，說起來其實也不是很難，那就是使用煤炭作為燃料，來進行冶鐵。

和木頭以及木炭不同，煤炭冶鐵最大的好處，便是溫度。

有木炭冶鐵，在高爐當中，溫度最多隻能達到一千度，距離鐵的熔點還有五百多度，儘管在長時間的燃燒下 也可以將鐵從鐵礦當中融化，可是，溫度畢竟差那麼多，融化出來的鐵水也無法充足滿足要求。

用木炭冶煉出的鐵，如果想要進行使用，還需要經過多次鍛打才可以。

而使用煤炭作為燃料的話，在高爐當中，煤炭可以產生的溫度最高可以達到近三千度。

使用煤炭冶鐵，可以將鐵礦充分的化為鐵水。

當然，用煤炭冶鐵也有壞處，那便是，煤炭當中，普遍存在大量的硫，在使用煤炭作為冶鐵燃料的情況下，煤炭當中的硫，會不可避免的進入冶煉的鐵當中。

而鐵當中含有的硫如果太多，對於鐵是有很大影響的。

硫元素在鐵鑄件中會形成FeS的化合物，這種化合物在冷卻時會凝固成為固態並大量排列在鑄件的孔隙處，導致鑄件內部形成孔洞、氣孔等缺陷，嚴重影響鑄件質量。

硫化鐵是鑄鐵中的一類夾雜物，多位於鑄件內部，容易成為鑄件中裂紋的起始點。

同時，硫應力腐蝕和熱脆性也容易導致鑄件出現裂紋，降低使用壽命。

所以，想要用煤炭冶鐵，最好事先去除煤炭當中的硫，而想要去除煤炭當中的硫，也不是非常困難。

最簡單的方法，便是在煤炭使用之前，先把煤炭浸泡在強鹼水當中，讓煤炭當中的硫，被鹼性物質溶解。

這樣雖然無法徹底去除煤炭當中的硫，但是，卻可以大大減少煤炭當中硫元素的含量。

這樣，煤炭冶鐵便可以冶煉出合格的鐵水了。

另外，用煤炭冶鐵還有一個好處，那便是燃料充足。

用木炭和木頭作為燃料的時候，實際上燃料數量是不足的。

大多數時候 能作為冶鐵燃料的是木炭，而木炭是透過木頭製作而成的。

想要獲得木炭，先需要把木頭變成木炭，而在木頭轉化成為木炭的過程當中，十斤木頭最後才能得出一斤木炭。

這使的，木炭的產量受到了嚴重製約。

很多時候，開採出來的鐵礦已經堆積如山，但是，冶鐵的燃料木炭，卻遠遠不夠，從而導致生產效率低下。

而煤炭這東西，只要開採出來，便可以進行使用，不需要進行先期加工。

而且，煤炭的開採一旦穩定下來，其的產量會非常大，足夠滿足冶鐵的巨大需求了。

宋代的冶鐵產量比唐代足足多了三倍以上，主要便是煤炭在冶鐵當中的應用。

而在將鐵礦變為鐵水以後，便可以用到另外一項重要的技術，那便是灌鋼法。

秦國目前想要獲得鋼的話，一般的話，有兩種方法，分別是炒鋼法和百鍊鋼技術。

炒鋼法便是，將生鐵不斷地“翻炒”、加熱熔化，“炒”成液態或半液態，然後把它放在鼓風或在加入氧化劑如精礦粉的氧化條件下。

不斷攪拌(炒)，促使硫、磷等雜質被氧化而除去，碳、矽、錳在翻炒的過程中與氧氣充分接觸被氧化。