第66章 焦炭成功崇祯我的大明工业帝国

当前线的战报牵动着京城每一根神经当朝堂的暗流在捷报的刺激下涌动得愈发诡谲时位于西苑深处、被高墙环绕的格物院工坊区却仿佛自成一方天地沉浸在一片与厮杀呐喊截然不同的、属于火焰、矿石与执着追求的喧嚣之中。

这里的胜负不取决于刀剑的锋芒而在于对物质本质的洞察与驾驭。

宋应星几乎将全部的精力都投入到了那座尚在襁褓中的“皇家西山钢铁厂”的前置技术上。

西山蒸汽机那日渐规律的轰鸣如同一声紧似一声的催促让他深知为那座即将崛起的钢铁巨兽提供合格“食粮”的任务已迫在眉睫。

而“食粮”的关键首在燃料——必须将西山丰富的原煤转化为适合高炉冶炼的、纯净而高效的焦炭。

之前的试验焦窑虽然成功炼制出了焦炭证明了原理的可行性但其质量不稳、成品率低的问题始终如同跗骨之蛆困扰着宋应星和李福。

小规模试验的成功并不意味着能够稳定、大批量地生产出合格的工业“粮食”。

“问题究竟出在哪里？”宋应星眉头紧锁反复翻阅着厚厚一叠试验记录。

上面密密麻麻地记载着每一次开窑的数据：煤种、窑温、干馏时间、鼓风量、成焦率、焦炭的色泽、硬度、孔隙率、乃至燃烧后的灰分……数据庞杂看似无序。

李福指着记录上几组数据黝黑的脸上带着疲惫与困惑：“宋先生您看同样是西山甲号煤上次窑温高了五十度（此时尚无精确摄氏度概念用相对温度描述）烧出的焦炭虽然更硬但孔隙反而少了燃烧时似乎没那么‘旺’；上次鼓风量加大了两成焦炭产量是上去了可碎末也多了不少强度似乎有所下降……这其中的平衡实在难以把握。

” 宋应星没有立即回答他起身走到工坊一角那里摆放着数十块从不同批次试验中取出的焦炭样品每一块都贴着标签注明其“出身”。

他拿起两块对比鲜明的焦炭一块银灰坚硬敲击有金属声；另一块则颜色晦暗结构酥松。

“格物之要在于由表及里探寻其‘理’。

”宋应星的声音平静而专注仿佛外界的一切纷扰都已远离“温度、时间、鼓风……这些皆是‘表’。

其‘里’在于煤在密闭窑中受热分解之过程。

挥发分何时析出？析出多少？何种温度下煤体方能结焦而不化为灰烬？孔隙之多寡、大小又与何种因素相关？” 他命人取来一套改进后的、带有更多观察孔和测温点的中型试验焦窑模型。

“我们不能只知其然不知其所以然。

李匠头我们需再做一组对照试验。

此次不追求产量只求明晰过程！” 在他的亲自设计下一组极其繁琐却目标明确的试验开始了。

他们选取了同一批西山甲号煤分成数份分别置于结构相同的小型试验窑中。

然后精确控制每一座窑的升温曲线——有的缓慢升高有的快速达到高温并维持有的则在特定温度段长时间保温。

同时记录下不同温度点时从观察孔逸出的气体颜色、气味（虽然无法精确分析成分但经验丰富的工匠能分辨差异）并定时抽取少量半成品进行观察。

这是一项极其考验耐心和细致的工作。

宋应星和李福带着几个最得力的助手几乎是寸步不离地守在窑旁日夜轮值记录着每一个细微的变化。

“看！三百二十度（约值）左右有大量黄烟冒出气味刺鼻此时煤体开始软化……”李福指着观察孔低声道。

“记下！此阶段挥发分大量析出需有足够烟道将其引出否则易在焦炭中形成空腔或杂质。

”宋应星一边说一边在笔记本上飞速记录。

“五百度以上烟气转淡煤体明显收缩开始结块……” “七百五十度左右结焦基本完成色泽转为银灰此时保温时间长短直接影响焦炭最终硬度与反应性……” 汗水浸湿了他们的衣衫烟尘沾染了面容但所有人的眼神都越来越亮。

他们仿佛一个解剖匠人正在一层层剥开煤炭在烈火中蜕变的神秘外衣窥探着其内在的规律。

在一次关键的试验中他们尝试了一种新的“阶梯式升温-恒温焖烧”法：缓慢升温至挥发分大量析出阶段保持足够时间让气体充分排出；然后快速升温至结焦温度并在此温度下恒温焖烧一段时间使焦炭结构更加均匀稳定。

当窑火熄灭窑温逐渐冷却后李福亲自用铁钳取出了这次试验的成品。

焦炭块呈现出均匀的银灰色结构致密孔隙均匀细密拿在手中沉甸甸的敲击之声清脆悠长。

将其投入特制的测试炉中燃烧火焰稳定而炽白热值明显高于以往任何一批试验品燃烧后留下的灰分也少了许多。

“成了！就是这种感觉！”李福激动得声音发颤将这块焦炭递给宋应星。

宋应星仔细端详着这块堪称“完美”的焦炭样品脸上终于露出了如释重负的、发自内心的笑容。

他轻轻摩挲着焦炭那略带粗糙却均匀的表面仿佛在抚摸一件绝世的艺术品。

“就是此‘法’！”他肯定地说道随即转向助手“立刻将此次试验的所有数据——升温曲线、恒温时间、鼓风量、观测现象详细记录整理成文！命名为‘甲字柒号焦炭烧造法’！” 他拿着这块焦炭对李福和周围的工匠们说道：“诸位此非只是一块能烧的石头。

此乃我大明未来万千高炉之精血是锻打利刃、铸造巨炮、铺设铁轨之根基！今日我等所定之法度便是未来大规模烧造之圭臬！自此焦炭有‘法’可依有‘标’可循！” 成功的消息和那份详尽的“甲字柒号焦炭烧造法”规程被立刻抄送一份快马送往京西山谷的钢铁厂建设工地。

李福收到后如获至宝立刻组织人手按照新规程开始建造第一批正式的生产型焦炉。

格物院的工坊内宋应星并未停歇。

他望着那块作为样品的焦炭目光似乎已经穿透了时空看到了西山脚下那即将被优质焦炭点燃的、更加炽烈的烈焰以及那必将随之奔涌而出的、滚烫的铁水洪流。

燃料的基石至此算是真正奠定。

工业革命的火种在经历了无数次的失败与摸索后终于在这看似不起眼的焦炭上燃起了稳定而旺盛的火焰。

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