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最终,林风在一片呈现出明显红褐色土壤的山坡上,发现了一些深红色、质地坚硬、入手沉甸甸的石头。
“赤铁矿!”
林风心中一喜。
为了进一步确认,他将一小块这种矿石敲碎,放在坩埚中,用他能达到的最高温度进行长时间煅烧。
他观察到,在高温下,这些矿石并没有熔化,但颜色变得更加深暗,质地也变得更加疏松了一些。
虽然这并不能完全确定就是优质铁矿,但已经是他在目前条件下能找到的最有希望的材料了。
他将这片山坡标记下来,作为未来的“矿区”。
解决了矿石,接下来是燃料。
普通的木柴燃烧温度不够高,无法有效地还原铁矿石。
他需要木炭。木炭燃烧时温度更高,火焰更纯净,是古代冶炼的必备燃料。
制作木炭,对林风来说并不算太难。
他可以选择“窑烧法”或者更简单的“堆烧法”。考虑到效率和木炭的质量,他决定搭建一个简易的木炭窑。
他选择在一处避风的土坡旁,挖了一个半地穴式的窑洞,用石头和黏土加固窑壁,顶部留有烟孔,窑口则用石板和泥土封堵。
他砍伐了大量的硬质木材,截成合适的长度,整齐地码放在炭窑中,然后点燃引火物,待木材充分燃烧但又未完全烧尽时,迅速封住窑口和所有通风口,让木材在缺氧的状态下进行“干馏炭化”。
这个过程需要精确控制火候和封窑的时机,稍有不慎,就可能得到一堆灰烬或者未完全炭化的木柴。
林风凭借着之前烧陶和烧玻璃积累的经验,以及对火焰的敏锐感知,小心地控制着炭窑的温度和排烟情况。
几天后,当炭窑完全冷却下来,林风怀着期待的心情打开窑口。
一股淡淡的焦香气味扑面而来,窑内整齐码放的木段,已经变成了一块块乌黑发亮、质地轻盈的木炭。
他随手拿起一块,轻轻一折,“咔嚓”一声,断口处闪烁着金属般的光泽。
“成功了!”
林风脸上露出了笑容。这些优质的木炭,将为他的炼铁大业提供充足的“火力”。
除了铁矿石和木炭,炼铁还需要助熔剂,也就是通常所说的“造渣剂”。
林风开始寻找石灰石。
他记得,某些贝壳的主要成分也是碳酸钙。他之前在河边收集了不少大小不一的河蚌壳和螺蛳壳,可以用它们来替代。
他还想到,他之前制作玻璃时用到的草木灰提取物,主要成分是碳酸钾,也具有一定的助熔效果。
于是,他搭建了一个小型的煅烧窑,将收集到的贝壳放入其中,用高温进行煅烧。煅烧后的贝壳变得疏松易碎,呈现出白色,这便是生石灰(氧化钙)。
万事俱备,只欠东风——一座能够承受高温、并能有效进行还原反应的炼铁炉。
林风选择在木屋附近一块地势较高、相对平坦的空地上。
炉体的主体结构,他打算用耐火黏土混合碎石和草筋建造。他之前烧制坩埚时,对不同黏土的耐火性能已经有了一定的了解。
炉子设计成一个上小下大的圆筒形,高度约一米二左右,底部直径约八十厘米,顶部开口约四十厘米。炉壁的厚度至少要达到二十厘米,以保证保温和结构强度。
炉子的下部,他预留了几个对称的“风口”,用来插入鼓风管。鼓风是炼铁过程中至关重要的一环,需要持续不断地向炉内输送空气,以提高炉温,并为碳的燃烧提供氧气。
他用坚韧的竹管作为鼓风管的雏形,外层包裹厚厚的耐火黏土,并预留了较小的出风口。
这些鼓风管将连接到他之前制作的兽皮风箱上。
为了保证足够的风量,他甚至将两个兽皮风箱并联起来,并让旺财在一旁待命,准备在需要的时候轮流“帮忙”拉风箱——当然,这更多的是一种心理安慰,主要还是得靠他自己。
建造炼铁炉是一个浩大的工程,林风花费了数天时间,才将这座原始的“高炉”搭建完成。
他又用小火在炉内烘烤了几天,使炉壁彻底干燥。
站在自己亲手建造的炼铁炉前,林风心中充满了豪情。
他知道,一旦这座炉子成功点火并炼出第一块铁,他的生活将发生翻天覆地的变化。
他将准备好的铁矿石敲碎成拳头大小的块状,木炭也准备充足。助熔剂——煅烧过的贝壳粉和草木灰提取物,也按一定比例混合好。
在一个晴朗无风的日子,林风决定正式开始他的第一次炼铁尝试。
他首先在炉底铺上一层厚厚的木炭,点燃后,通过鼓风管缓缓鼓风,使木炭充分燃烧,预热炉膛。
待炉膛温度升到足够高时,他开始按照一层木炭、一层矿石和助熔剂混合物的顺序,分批向炉内添加物料。
风箱的拉动声开始变得急促而富有节奏。
林风赤着上身
;,汗水如雨般从他古铜色的肌肤上滑落。旺财在一旁紧张地看着,时不时发出几声低吼。
魅影则远远地躲在树荫下,对那座散发着惊人热量的炉子充满了警惕。
炉顶开始冒出淡蓝色的火焰,那是木炭燃烧产生的一氧化碳在燃烧。
炉内的温度在持续攀升。林风不时通过风口观察炉内的情况,炉膛内一片火红,矿石在高温下发出噼啪的爆裂声。
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