赤漠的凌晨四点,黑石山脚下的冶炼炉已亮起微弱火光。林舟和赵宇戴着用兽皮缝制的隔热手套,蹲在炉体旁做最后的检查 —— 炉膛内已铺设一层碎煤作为引火层,手动风箱的兽皮连接处用树脂密封加固,砂型模具(长 30 厘米、宽 15 厘米、高 10 厘米)整齐摆放在出铁口正前方,模具内壁涂抹了一层细沙,防止铁水粘连。“今天的核心挑战是将炉膛温度稳定在 1250-1300c,这个温度才能让铁矿石充分还原成铁水,同时避免炉体因超温开裂。” 林舟用矿锤轻轻敲击炉壁,听着均匀的 “咚咚” 声,确认耐火砖没有松动,“之前的模拟试验最多只到 1100c,今天是真正的实战,每一步都要精准把控。”
凌晨五点,冶炼正式启动。赵宇先点燃引火层的碎煤,待火焰逐渐升腾后,林舟通过加料口缓慢填入混合好的 “炼铁原料”—— 筛选后的铁矿石(铁含量 68.5%)与块状煤炭按 3:1 的比例混合,每填入 20 公斤原料,就停顿 10 分钟,让燃料充分燃烧,避免原料堆积导致局部温度过低。“原料添加必须‘少量多次’,这是防止‘焖炉’的关键。” 林舟一边添加原料,一边观察炉口的火焰颜色:初期火焰呈橙红色(约 800c),随着煤炭持续燃烧,逐渐变为亮黄色(1000c),最后转为刺眼的白色(1200c以上),“火焰颜色是判断温度的直观指标,必须时刻盯着,一旦出现暗红色,就要立即加大风箱力度。”
手动风箱的操作是温度控制的核心。赵宇采用 “间歇式拉箱法”:每分钟拉动风箱 30 次,持续 5 分钟,让炉膛氧气充足,温度快速上升;然后减缓至每分钟 15 次,持续 10 分钟,维持温度稳定,避免燃料过快消耗。“之前我们试过匀速拉箱,结果要么温度升不上去,要么燃料烧完后温度骤降。” 赵宇额头渗出汗水,手臂因持续用力微微发酸,“现在这种间歇式操作,既能保证高温,又能让燃料燃烧更充分,一块煤的燃烧时间能延长 20%。”
上午七点,炉膛温度升至 1150c,但随后出现了第一个难题 —— 温度上升速度明显放缓,炉口火焰从亮黄色转为淡黄色,兽骨温度计显示温度停滞在 1180c,无法突破 1200c的关键阈值。“应该是原料中的铁矿石颗粒过大,还原反应不充分,导致热量释放不足。” 林舟立刻停止添加新原料,用长柄铁钩伸入炉膛,轻轻翻动内部原料,将结块的矿石打散,同时加大风箱力度至每分钟 35 次,“我们之前只考虑了矿石纯度,却忽略了颗粒大小对反应效率的影响,现在必须通过翻动和增氧,加速铁矿石与煤炭的还原反应。”
半小时后,温度终于突破 1200c,炉口火焰重新变为刺眼的白色,甚至能看到炉膛内原料呈现出半熔融状态。但新的问题接踵而至 —— 炉体侧壁的测温孔附近,出现了细微的裂纹,少量红色热气从裂纹中渗出,这是炉体温度过高、耐火砖受热膨胀导致的。“必须立即降温,否则裂纹会扩大,甚至引发炉体坍塌!” 林舟果断减少风箱拉动频率至每分钟 10 次,同时用湿黏土快速封堵裂纹,“湿黏土遇高温会形成坚硬的外壳,既能堵住缝隙,又能起到局部降温的作用。” 赵宇则通过加料口,少量添加干燥的胡杨木屑 —— 木屑燃烧时产生的烟雾能降低局部温度,同时形成 “还原性气氛”,促进铁矿石还原。
上午九点,炉膛温度稳定在 1280c,且持续了 40 分钟,林舟判断铁矿石已充分还原,铁水已在炉膛底部积聚。“准备出铁!” 他和赵宇分工协作:林舟用铁钎小心撬开封堵出铁口的湿黏土,随着黏土脱落,一股暗红色的铁水缓缓流出,带着灼热的气浪,顺着预先挖好的陶土沟槽,流入砂型模具中;赵宇则手持铁钩,随时准备清理沟槽内可能出现的堵塞 —— 铁水中的少量炉渣若堆积在沟槽内,会阻碍铁水流动,导致浇筑失败。
铁水浇筑过程持续了 5 分钟,砂型模具逐渐被填满,表面泛起一层暗红色的氧化皮。林舟立即用湿黏土重新封堵出铁口,防止炉膛内剩余热量过快流失,同时用陶土盖盖住模具,让铁水在模具内缓慢冷却 ——“缓冷能减少铁锭内部的应力,避免出现裂纹。普通铁器冷却需要 2 小时,而我们的高纯度粗铁,需要冷却 4 小时以上,才能保证内部结构均匀。” 林舟用温度计测量模具表面温度,从最初的 600c缓慢下降,每小时约降低 100c,符合缓冷要求。
下午一点,模具温度降至 200c以下,林舟和赵宇戴着隔热手套,小心地敲碎砂型模具 —— 一块表面粗糙但质地均匀的粗铁锭赫然出现,长约 28 厘米、宽 14 厘米、高 9 厘米,重量约 5 公斤。赵宇用砂纸打磨铁锭表面的氧化皮,露出内部银灰色的金属光泽,用手指敲击,发出沉闷而坚实的 “咚咚” 声,没有任何空心或裂纹的迹象。“成功了!我们真的炼出粗铁了!” 赵宇激动地举起铁锭,向直播镜头展示,“这不仅是一块铁,更是我们在赤漠实现资源深度转化的标志!”
林舟则用便携式检测设备对铁锭进行全面检测:硬度达到 hb200,远超普通粗铁的 hb160;含碳量 0.3%,属于中碳钢,既具有一定的强度,又便于后续锻造;硫含量 0.011%、磷含量 0.009%,均低于优质钢材的标准(硫≤0.015%、磷≤0.012%)。“检测结果远超预期!” 林舟看着数据,语气中难掩兴奋,“这得益于我们前期的三级筛选技术 —— 高纯度铁矿石减少了杂质干扰,再加上精准的温度控制,才能炼出这么高品质的粗铁。要是用未筛选的铁矿石,硬度最多只有 hb150,杂质含量也会超标。”
当天下午,林舟将粗铁锭的照片、检测数据及冶炼过程视频,发送给专项团队。专项团队的回复在 1 小时内送达:“赤漠首块粗铁的成功冶炼,验证了‘矿石筛选 — 高温控制 — 缓冷成型’技术体系的可行性,为后续规模化冶炼奠定了基础。已计划将这套土法炼铁技术进行万倍具现,制作成标准化教程,推广至国内乡村冶金工坊和小型铁矿企业,帮助其提升铁器品质,降低生产成本。同时,首批具现的 1000 万吨铁矿,将优先供应采用该技术的企业,形成‘资源 — 技术 — 产业’的完整闭环。”
这一消息通过直播传递给观众后,引发国内冶金行业的热烈讨论。某乡村冶金工坊的传承人李铁牛在直播间留言:“我们一直用传统方法炼铁,铁锭硬度低、杂质多,卖不上价。要是能学会这套技术,肯定能做出高品质铁器,让工坊活起来!” 某小型钢铁厂的工程师也表示:“这套技术虽然原始,但核心逻辑与现代冶金一致,尤其是温度控制和缓冷工艺,对我们优化小型高炉冶炼参数有很大启发。”
夕阳下,林舟和赵宇将粗铁锭放在临时营地的展示架上,与之前制作的陶罐、石斧并列摆放 —— 从非金属资源(黏土、石材)到金属资源(铁矿),从手工工具到冶炼产品,赤漠探索的成果已逐渐形成体系。“接下来我们要学习铁器锻造技术,将粗铁制成铁斧、铁铲等实用工具,进一步提升探索效率。” 林舟看着手中的粗铁锭,“而这套炼铁技术,也将通过万倍具现,为国内产业发展注入新的活力,让赤漠的智慧真正惠及民生。”
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