簡單來說,常規的鍊鐵法,只能煉出生鐵。然後再將生鐵鍛打脫碳,又或者用熟鐵入爐加溫滲碳煉成鋼(即灌鋼法)。這就需要兩次加熱。然而在明朝時,中國發明出炒鋼法,不需要冷卻再次加熱即可生產出鋼材來,降低了燃料消耗量並大幅增加了產量。
《天工開物》裡面描述的炒鐵爐,實際上就是歐洲人在18世紀後半期發明的攪煉爐。差別在於,歐洲的攪煉爐,通常使用熟鐵棒或者鋼棒攪煉,以燒去生鐵中的碳,最後得到低碳熟鐵。而中國使用柳木棍攪拌,攪拌的同時也會逐漸燒去柳木棍,這可以往生鐵混入碳,或者說減低生鐵去碳的速度。
藉由這個步驟,熟練的鋼鐵工人就可以比較容易的控制成份,可以直接炒出含碳量低於生鐵,卻高於熟鐵的鋼來,甚至有機會炒出中碳鋼與高碳鋼。這種工藝方法就是炒鋼。
唯一的問題是,歐洲的攪煉爐發明的雖然晚,但是百餘年間持續向前發展。而中國的鋼鐵生產技術,自清朝以後,幾百年內不但沒有多少發展,反而大幅倒退。
不過,古代的鋼鐵工業和近代的鋼鐵工業又有著明顯的不同。近代鋼鐵工業的規模是巨大的。就單從一個鍊鋼的角度而言,想要練出鋼來,不僅需要大量的生鐵廢鋼等原材料,同時也需要大量的焦炭,而且需要批次化的生產可以持續吹入鍊鋼爐的氧氣來。
在這樣的情況下,王書輝就不僅需要教會工人們怎樣使用從現代運來的鍊鋼裝置,而且需要教會明朝末年的工人們,怎樣使用近代化工業手段煉焦和製氧。這樣一來,看起來基本合格的工人們,又變的知識儲備不足了。
王書輝也沒有什麼好辦法,在鍊鐵廠開始規模化生產之後,那些工人就已經嚴重不足了。想要建立鍊鋼廠,王書輝只能再培養新的工人和技術人員。好在司馬峰每個月不斷的給王書輝提供上千個新人。這些新人在進入王府鎮之後,已經在復興軍教官和教導員的管理下,進行了基本的軍事訓練和文化掃盲教育。
王書輝從三千多個新人中選拔了一千多個年紀輕,身體好,學習速度快的年輕人,組建了生產建設兵團。生產建設兵團計程車兵,每天只需要接受基本的佇列和綜合體能訓練。他們其餘的時間則是在技術研修學校裡接受工業技術教育。在這裡,他們一邊學習技術知識,一邊透過王書輝提供的裝置和材料,實踐相關的技術。
到了1620年年末的時候,生產建設兵團的第一批學員就已經基本的掌握了,使用小型馬丁爐鍊鋼的技術。學會這個技術,付出的代價是,復興會下屬的單個工業專案,首次出現工業事故死亡人數突破三位數。一千多個生產建設兵團計程車兵,在掌握了馬丁爐鍊鋼技術之後,只剩下不到八百個人了。
到了這一步,一直跟著王書輝學習的幾個佛山的鍊鐵師傅,才徹底服氣。在這之前,他們認為高爐鍊鐵雖然讓人歎為觀止,產量驚人。但是,他們卻覺得,高爐鍊鐵不過是鍊鐵的裝置更大,鐵廠的規模更大而已。在技術上,他們只認為高爐鍊鐵是對他們原有的生產工藝進行了改良。在他們看來,只要有足夠的人手,他們也能做到。
不過,當他們看到赤紅色的鋼水不大的功夫就變成一條條的鋼坯,在鋼鐵廠的鑄造車間,各種形狀和用途的鋼件和鋼板被不停的被生產出來的時候,他們就徹底的服氣了。
這幾個人原本都是相當傲慢的。因為他們手裡掌握著炒鋼的絕技。他們從來沒產生過,可以把鋼化成鋼水直接加工的想法。即使有人想過這個點子,在開爐鍊鋼的條件下,也做不到把鋼融化成鋼水。
其實,王書輝自己也沒把那八個四五十立方米的小高爐放在眼裡。在現代社會,那都是早就被大量淘汰的極端落後的東西了。王書輝買了將近二十個四五十立方米的小高爐,每個爐子售價還不到一千元。
倒是小型的給學生教學實踐用的小型鍊鋼馬丁爐沒有地方賣的。現代的小型鍊鋼爐都是電爐子。王書輝要的那種技術落後的,漢陽鐵廠水準的鍊鋼爐的按比例縮小版的裝置,只能到相關的生產企業去訂做。那幾個小型的馬丁爐,倒是花了王書輝不少的錢。
焦炭廠,是土法上馬的。明朝末年不存在環保問題,而是工業化不足的問題。所以,王書輝沒有上馬那種高大上的煉焦裝置,也沒交給技術員和工人對他們來說還相當複雜的煉焦工藝。而是直接領著建設兵團開展土法煉焦的工作。
所謂土法煉焦,實際上,明朝的磚窯工人就可以做到這一點。因為環境保護的問題,土法煉焦在現代中國,明面上被嚴禁,但是在事實上