2-18 工业炼焦 (第2/2页)
“话是这么说，但是……”张世杰话说了一半，没有继续说下去。
赵维和黄蓁一齐问：“但是什么？”
张世杰想了想说：“但是我认为大胜关的火炮炮台的构造，没有完全发挥五公斤炮应有的威力。”
“哦？此话怎讲？”赵维感到好奇，一直以来朝廷上下对五公斤炮都是交口称赞，张世杰还是第一个提出不同看法的人。
“我也说不上来，但是作为关隘地点固定安装的火炮，我觉得它没有同战船上的火炮拉开差距，按照常理来说，像这种关隘城防设施，无论射程还是杀伤力都该比可移动的同类武器大得多……”张世杰说，“或许，这火器同弓弩石砲不一样，我随口胡诌，说得不对还望莫怪。”
赵维听完张世杰的话，也觉得有道理，于是说道：“不不不，世杰兄言之有理。其实五公斤炮本身就是为炮船量身打造的一种火炮，从船上搬到陆地上固定起来，提高的不过是精准度而已，射程和杀伤力并无不同。世杰兄所言也不完全对，并非五公斤炮没有完全发挥优势，而是五公斤炮本身对于大胜关来说，太小了！像这样的军事要塞，应当配10公斤级以上的炮。”
“看来，天机院是有新火炮的计划了？”黄蓁问。
赵维摇摇头：“计划还没有，现在还只是我的想法，只不过我可以跟大家透露，更大的火炮肯定会有，天机院现在应该已经完成了平炉项目，再等江南工业的蒸汽机和大型钻机造出来，我们就可以用钢炮了。另外，我这次回去之后，火炮用的炮弹也要改，现在的铁球弹射程远但杀伤力小，只能打一条线，链球弹一扫一大片但是射程近，我们会新设计一种内装火药的开花弹，打出去之后爆炸，这样既能保证射程，又能获得巨大的杀伤力。”
就在赵维滔滔不绝的时候，观察哨突然报告：“十里之外，有敌军大规模驰援。”
张世杰说：“黄将军，看来兀良合台的帅旗不好抢啊。”
“我从来没想要他的帅旗，见好就收罢。”黄蓁笑了笑说，“传令！鸣金收兵！”
“是！”高台上的传令兵敲响了金锣，不一会儿，骑兵纷纷拨马回转，在南阳蒙古援军到达之前，与怯薛军脱离接触，全部回到城里。另一边，兀良合台没有黏住大胜关的骑兵，援军虽然已到达，但是各部士气已经萎靡，他当即命令全军回营。
大胜关撤回来的骑兵还将蒙古军的火炮带回来了两门，赵维兴奋不已，当即对蒙古人的火炮进行了测绘，这种炮口径有125毫米左右，炮弹重量比五公斤炮多出一半，也就是7.5公斤（合宋蒙计量单位12斤半），炮管长度2.7米，全重2吨多，骑兵将它拖回来的时候，每一门炮整整套了10匹战马去拉。
……
自天机院制造第一座平炉以来，江南工业就正式开始了钢铁生产，钢铁工厂位于钱塘江南岸，临近钱塘江，与江北的临安皇城隔江相望。钢铁厂占地面积二百多亩，一个多月过去，共有5座5吨级平炉、3座大型炼铁高炉落成，另外还有1座新式的煤炭炼焦炉也被安放在钢厂内。
这种新式的煤焦炉是天机院的又一个实验项目，天机院化学组如今已成为“化学研究室”，这个研究室因为钢铁冶炼的技术探索而成立，在完成初期的优质碳素钢项目之后，以王开为首的几个人闲来无事，想起赵维之前说过：原煤里面有硫磺的成分，直接用于炼铁的话会导致钢铁脆化，所以江南工业集团的高炉要求用焦炭来炼铁。
煤炭炼焦的工艺在汴梁朝就已经有了，用的是烧陶的土窑来炼焦，窑顶的烟囱排出的废气，如果用火把去点，有些时候是可以燃烧的（土法炼焦靠煤炭自身的燃烧提供热量，废气里二氧化碳含量太大，会降低一氧化碳、氢气和甲烷的浓度），同时剩下的煤还会产生少量的、黑糊糊的焦油。土法炼焦，消耗的煤比较多而成品的焦炭少，品质也比较差，用焦炭来炼铁，成本就比较高，所以大家都直接拿原煤来炼铁，这就是宋朝的钢铁品质比唐朝要差的原因（宋朝以前钢铁产量没这么多，用木炭炼铁也可以满足产量要求，而且煤炭大规模开采使用是北宋开始的）。
王开在进入天机院之前，就是大宋官窑的工匠，煤炭炼焦的工艺他也略知一二，所以他和几个同僚想要深入研究炼焦的工艺，用天机院的坩埚当做土窑的替代品进行实验。他们拿了一个容量为1公斤的坩埚，隔绝空气对原煤进行煅烧，结果没想到几个人在房屋里没做好通风准备，煤炭干馏的过程中产生的“煤气”差点要了几个人的性命！幸亏他们几个里面中毒最浅的人昏迷之前踢倒了椅子，发出响动，让屋外的人发觉，并且把人及时送到太医署，这才没有出人命。
然而，王开并没有因此罢手，再一次进行了实验，他们对炼焦过程中的“煤气”产生了很大的兴趣，专门针对“煤气”进行了很多试验。为了收集这种有毒的“煤气”，他们对坩埚进行了改造，将盖子上钻了个孔，用一根铜管穿过去，铜管和坩埚盖之间、坩埚的盖子和锅体之间都准备了陶泥用于密封。做好准备之后，王开装入100克的原煤，同样煅烧，然后用纸袋收集铜管中排出的气体。这100克原煤总共产生了32公升的煤气。
之后，他们花了5天的时间，用上了能想到的一切办法去探索煤气的特性，发现煤气不仅可以燃烧，而且主要呈蓝色的火焰非常稳定、温度高，可以用作平炉的预热，或者用作熔化焊。另外这种煤气还可以替代焦炭，从铜矿石、铁矿石中炼出铜和铁，这样一来，炼铁的高炉掺入煤气可以节省很多的焦炭，降低生铁成本。
正因为如此，江南工业集团的钢铁厂里，新增了一座炼焦炉，从江南西路和荆湖南路运来的煤炭送进炼焦炉，隔绝空气煅烧，产生的煤气分两路，一部分给平炉作为燃料，另一部分给高炉作为辅助的原料使用，这样只需要600公斤焦炭就能出1吨生铁。加上平炉使用煤气之后节省的煤炭，钢铁厂每一吨45钢的成本比最初的预计减少了10%左右，这样的话，江南工业产出的钢，其成本只相当于旧工艺的一半不到，而且仅仅是这一座钢铁厂，年产量就能达到优质钢1万吨、生铁2万吨！