人冶炼出来的铸钢被称为乌兹钢,阿拉伯人从印度人手中购买钢锭后再用于打造武器。
由于乌兹钢含碳量变化较大,不同的钢锭反复折叠锻打后导致武器表面出现随机的花纹。
而中世纪的欧洲由于还没有掌握铸铁技术,因此他们制作钢采用了另一种工艺,那就是渗碳法,在生铁的基础上在锻打时候加入碳形成钢,这种钢和今天的低碳钢成分接近。
当然制作钢是非常昂贵的,当年的钢铁价格非常之高,因此很多武器上,只有刀刃那一部分是钢,其他部分还是铁。
可见,在工业革命以前,制钢的效率都是非常低下的,无论是锻打还是渗碳都是间歇操作,根本无法以持续产量进行。
这一切都在工业革命期间有了改变,在工业革命阶段,炼钢炉先后由搅炼炉演变为平炉,转炉彻底造就了现在的可见,在工业革命以前,制钢的效率都是非常低下的,无论是锻打还是渗碳都是间歇操作,根本无法以持续产量进行。
这一切都在工业革命期间有了改变,在工业革命阶段,炼钢炉先后由搅炼炉演变为平炉,转炉彻底造就了现在的钢铁工业。
我们先来说说传统的搅炼法,采用焦炉炼铁,铁中一般含有1%的硅,为了进一步得到钢,需要进行精炼,一般来说,精炼分成两部分,一部分是是将硅氧化,第二步将铁中的碳氧化。
在这个过程中,人类最初使用的炉形为反射搅炼炉。通过这种工艺可以将钢材的含碳量控制在0.5%-1.2%左右这项技术成熟已经到了1850年,搅炼炉的熔炼温度可以达到1400℃。
18世纪反射搅炼炉炼钢法,铁块加入炉内,利用木炭的燃烧在炉内形成高温。
空气分两部分进入,从风管进入的是热风,用于木炭燃烧,炉顶部还有冷空气路口,冷空气进入后作为氧化介质,氧化铸铁中的硅与碳。
但是随着铁被提纯,熔点升高,导致铁水有凝固趋势,因此需要人工进行搅拌,所以称为搅炼炉。
在搅炼炉的基础上,添加蓄热技术就形成了现在的平炉。
蓄热技术最早由德国的西门子兄弟于1856年提出(这两西门子不是我们熟悉的那个西门子)。
所谓蓄热就是用一部分蓄热体,一般是无硅酸盐材料,实现炉气与热风的换热,节约热风能量的消耗,由于蓄热材料耐温的限制,蓄热技术最早被应用于玻璃工业上,因为玻璃融化温度不高。
但到了1867年前后,这