大道小說網 第二二四章 高爐煉鐵、坩堝煉鋼(求訂閱!) 文 / 香港大亨
崇禎十年,七月。
在天津水師清剿渤海諸島,如火如荼的展開時。天津特區再次進入了嶄新的發展階段。除了港口、交通、市政等等基礎設施建設外,剛剛上馬了煉鐵高爐、坩堝煉鋼等等項目。
「鋼鐵的重要性無需多言,武器、農具、建築、造船、機器、器皿……各種各樣的用具,皆離不開鋼鐵。可以說,鋼鐵既國家!沒有足夠的鋼鐵,工農業生產效率將會降低。沒有足夠的鋼鐵,便不能武裝軍隊、保家衛國。沒有鋼鐵,我們造船業所需的龍骨、鐵錨、鐵釘,都不能自給……」肖圖白對於工業總是充滿熱情,特區許多重要的工業項目上馬,皆是他推動和影響下啟動的。
而肖圖白本人的技術創新思路,對於生產力進步的影響,往往的立竿見影的。而肖圖白,對於工匠的社會地位和物質激勵,因此,特區的技術工們,也多少存在著肖圖白崇拜情緒。
實際上,肖圖白並不是理工專家,但是他知道調動大量人力物力,搞技術創新和攻關。只要通過體制,將人力物力向工業生產和科技創新等等領域引導,在資金鏈和政權不崩潰的前提下,是很容易出成果的。
政權的穩固,主要是物質、經濟、民生等等方面。天津特區的存在,如同後世的列強的租界一般,通過不斷吸取華北、朝鮮、日本等地的利潤,令天津形成了這個年代罕見的工業發達、全民免費教育、社會福利豐厚、零失業的繁榮社會。對比周邊地區的貧窮、混亂。淨土一般的特區,內政是非常的穩固的。而抵禦外敵武力顛覆,特區擁有強大的軍隊和軍工生產體系。所以,政權總體而言,還是非常穩固的。
這種情況下,特區自然能夠給工匠們提供各種資源和條件,讓他們搞科技創新。至少,在特區工匠們,往往是高福利、高薪水的代名詞。一些創新能力強的工匠,拿到的物質獎勵。甚至不遜色於特區的官員們。
整個特區的社會氛圍,能夠搞科技創新的工匠,是非常令人尊敬、羨慕的群體。而特區的媒體,也不斷的對一些搞出發明成果的工匠,進行宣傳造勢。其中,不乏「xx工匠自幼貧窮,但是熱愛科學,喜歡琢磨新事物,經常動手搞發明創造。在特區政府的關懷下。xx終於研究出了世界領先的xxxx技術,該項技術填補了特區的技術空白。政府給予xxxx兩銀子獎勵,該廠的廠長獎勵xx,一套價值1700兩的豪宅、丫鬟數名、馬車一輛。xx終於功成名就,名利雙收……」
這種普通絲工匠,通過科技創新,改變了人生命運,成為了社會上層人物的故事。特區隔三差五就在媒體上宣傳,基本上惹得特區的底層人士,對於發明創造、改革工藝技術的熱情不斷的上升。
古人與後世的智力差異是不明顯的。區別主要存在於知識和技術的積累上。只要當權者重視科技工業發展,給予這個年代的技術人員創造出良好的研究環境,以及制定出良好的激勵制度,科技發展的速度,是能夠快速提高的。
文藝復興一來,歐洲的科技發展日新月異,這裡面也是各國當權者重視使然。在整個歐洲陷入了尊重科技人才。重視科技人才的氛圍中。後來的工業革命,誕生與歐洲也是情理之中。而後來,歐洲逐漸出現了衰敗和頹勢,也是因為忘本了。科技創新的潮流是由美國人推動,而非歐洲人主導,所以才逐漸變成了外強中乾。
此時的大明王朝,由於祖宗積累了大量的技術本錢,靠著吃老本,依然是世界上生產力最發達的國家。但是,從科技創新的角度來看,明朝的科技進步已經日趨緩慢。向大明肌體注入活血的,反倒是西方人傳入的一些技術。
而後來的清朝,比之明朝更愚昧,不但不重視本土的科技創新,用文字獄打壓科技創新,還通過閉關鎖國,中斷西方技術向中國本土輸入的過程。多方面因素,造成了後來鴉片戰爭時期的落後挨打。
明朝外來技術的引進,還是在持續的,事實上,明朝中期以後,西方技術的輸入,對於大明的技術發展,已經起到了積極影響。
當然了,光靠著引進外來技術,而不重視本土技術創新,在未來技術競爭中,還是會落後挨打。所以,肖圖白既重視引進西方的科技、知識,更重視鼓勵本土人才的自古創新,激活中華民族的科技創新動力。
12億人口的明朝,是歐洲人口的2倍多。存在如此龐大的人口數量,匠戶們靈光一閃的創新,加起來也是可怕的數據。對於科技創新領域而言,人口數量也是一種巨大的優勢。
如果龐大的人口優勢被充分利用起來,科技創新的效率顯然是非常恐怖的!哪怕是整個大明12億人口,平均十萬人一年產生一項創新,那麼一年之內大明就能夠獲得1000多項新的科技成果。
可惜的是,這個年代科技創新根本沒有受到重視,既不能給與創新者社會地位,也不能給與豐厚的金錢獎勵。如此一來,大明本土除了一些與西方人合作的天文、數學、火炮製造項目,還在與時俱進的發展。大多數技術的發展,已經靠著吃祖宗老本和喝西方技術的湯來維持進步了。
中國古代的祖宗們,積累的技術本錢很雄厚。使得明朝的鋼鐵冶煉的工藝,還是處於世界領先地位。尤其是高爐煉鐵,在明朝已經很普遍,一些大型鐵廠利用高爐煉鐵,一爐子一次性即可煉鐵五六千斤。崇禎年間。大明全國一年能夠冶鐵20萬噸,比整個世界其他地區的鋼鐵產量加起來還要多一倍。
20萬噸的鋼鐵產量,看似很不錯的數據。但是,大明全國的耕地都用鐵犁,平均2人需要一把鐵犁,便需要6000萬把鐵犁的需求。一把鐵犁15公斤,光是鐵犁這一項,一年就需要60萬噸鋼鐵。
而大明一年能夠實現高爐煉鐵20萬噸,就連讓全國的農民家家戶戶都用上鐵犁都不能做到。
事實上,整個大明用上鐵犁的農戶只有三分之一。絕大多數的農戶,還在用木犁、石犁等等工具在耕作。這裡面,一方面是因為鐵犁價格貴,另外一方面是鋼鐵產量低讓很多農戶用不上鐵犁。如果鐵產量規模大增,不但能夠滿足農戶的用鐵需求,而且還能通過規模生產,降低鐵的售價。
鐵產量遠遠不夠,鋼產量就更悲催了!
崇禎年間全國一年的鋼產量也不到5000噸。並且,鋼和鐵之間的差價是20倍!而在後世。鋼和鐵之間的差價是很微不足道的。因為,在後世鋼廠製造出來的鋼鐵成本差異不大。一般情況下都直接煉成鋼。
而在17世紀,鋼和鐵之間,地位的天差地遠。冶鐵容易,煉鋼則需要耗費比冶煉十倍以上的人力物力。
明朝煉鋼主要是——灌鋼、百煉鋼等等工藝。這兩種煉鋼技術,在南北朝時期已經出現,一直到明朝還在使用。
「灌鋼法」的工藝主要是把熟鐵條盤成盤,生鐵塊塞到中間,然後泥封起來入爐燒煉,出來後砸掉泥封。從工藝本身而言。「灌鋼法」是一大創舉。但是,實際上「灌鋼法」製造出來的鋼雜質較多,鋼質量不甚理想。
雜質少的煉鋼技術是「百煉鋼」,宋朝《夢溪筆談》關於「百煉鋼」的記載:「予出使至磁州,鍛坊觀煉鐵,方識真鋼。凡鐵之有鋼者,如面中有筋。濯盡柔面,則麵筋乃見,煉鋼亦然。但取精鐵鍛之百餘火,每鍛稱之。一鍛一輕,至累鍛而斤兩不減,則純鋼也,雖百煉,不耗矣。此乃鐵之精純者,其色清明,磨瑩之,則黯然青且黑,與常鐵迥異。亦有煉之至盡而全無鋼者,皆系地之所產。」
這裡面,講述鐵匠通過不斷的鍛打,將鐵中雜質給去除,製造「百煉鋼」的過程。這個過程,不但耗費了大量人力物力,而且效率也低的令人髮指。更令人髮指是的「百煉鋼」這種低碳鋼,被迷信為「真鋼」,甚至上升了鐵匠們信仰的程度,嚴重影響了中國古代鋼鐵工藝的發展。
肖圖白需要的是——雜質少、質量高,並且還能夠批量生產的煉鋼工藝。
其實也就是肖圖白令人將「坩堝煉鋼法」提前攻關研究出來。歷史上,「坩堝法」是英國人洪茲曼於1742年發明,「坩堝煉鋼法」是人類歷史上,首個能夠批量生產工具鋼的創新改革。後世一直到「電爐煉鋼」出現了,才取代了「坩堝煉鋼法」的地位。
「坩堝煉鋼法」這種技術不外乎是將滲碳鐵料切成小塊置於封閉的黏土坩堝中,在坩堝外面加熱,鐵料繼續吸收石墨中的碳而熔化成為高碳鋼水,澆鑄成小錠後鍛打成所需的形狀。鋼在坩堝中熔化時,石墨碳還能起還原劑作用,發生了還原反應,各種雜質也在此過程中上浮去除。
這種「坩堝法」之所以能夠輕易練出鋼,原因也是鐵水與燃料被隔開了,避免了燃料中大量的雜質滲透到鐵水中。煉鋼過程中,鋼水很多雜質上浮,可以用鐵棒之類的工具,及時將雜質給撈走。因此,「坩堝法」能練出雜質少的高碳鋼。
「坩堝法」對於17世紀,應該是一種非常理想的煉鋼工藝,既解決了鋼的質量問題,也能夠解決鋼的產量問題。
在質量上,「坩堝法」可以直接練出高碳鋼,性能超過「百煉鋼」。在產量上,「坩堝法」也不遜色「灌鋼法」。
而且,「坩堝法」煉出來的高碳鋼,用以打造兵器的話,屬於農業時代的神兵利器。一直到工業革命爆發後,鋼合金技術越來越發達,才能夠製造出更鋒利和堅固的武器。
高爐煉鐵、坩堝煉鋼技術上的問題解決後,便由國資委投資了30萬兩,成立一家名叫做「天津鋼鐵集團公司」的鋼鐵聯合體。這座鋼鐵公司坐落於鹹水沽,擁有1200多名鋼鐵工匠,修建一座日產25噸鐵水的煉鐵高爐,以及100多個煉鋼坩堝爐形成一天之內可以煉鋼05噸的產能。
高爐煉鐵,採用大明王朝非常成熟的技術,並不具備什麼創新含量,也不能賺取暴利。但是,「坩堝煉鋼」就厲害了,可以通過設定坩堝的形狀,直接生產工具鋼、兵器的毛坯,之後稍微令工匠深加工一番,就能夠批量生產的鋼製的工具和兵器。
簡單說,「坩堝煉鋼」既是產量大,又是利潤極其豐厚的項目。單論以此法製造冷武器而言,就是一塊利潤極其豐厚的市場。
明朝時期從日本大量進口的倭刀,採用的既是百煉鋼工藝。日本一名職業的刀匠,打造一把質量合格的倭刀少則兩三個月,多則數年時間才能被打造出來。按照半年一把倭刀低效率計算,一名日本刀匠一年僅能生產2把鋼刀。
德川幕府統一日本後,日本逐步進入刀槍入庫、馬放南山的時代,很多武士階級已經失業、落魄。由於日本的武器消費市場的萎縮,為武士們打造兵器的刀匠們,也混是非常淒慘。在日本當地,一把普通的鋼刀僅1兩銀子,一把名師打造的刀也才10多兩一把。
出口大明則不同了,普通的倭刀能賣到10多兩銀子,一些精品甚至賣到幾百兩銀子一把。日本的十萬名刀匠,很多人都是依賴大明的需求,才勉強養家餬口。
而「坩堝法」就比較變態了,一個爐子一次性製造10把鋼刀毛坯,平均一天練出一爐毛坯高碳鋼武器。這些高碳鋼武器,稍微加工一番,既是比倭刀更鋒利結實的神兵利器。
一個「坩堝法」一年生產100次,可以獲得1000把高碳鋼刀。假設專門配5名工匠,將毛坯進行加工成合格武器。也就是平均一名工匠,一年能夠打造出200把兵器!
「坩堝法」產出武器,效率是他們的100倍,武器的質量比他們耗費心血打造的更高。而價格?呵呵,批發價1兩銀子賣5把,也能大獲其利。零售價一把賣5兩,也注定是搶手貨。
簡單說,「坩堝法」出現後,至少能令日本的職業刀匠們無以為生,加速破產……而倭刀光是在大明的市場份額,一年就超過50萬兩規模。
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