重生明末当皇帝-第27部分
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有了高炉，生铁生产成本就能完爆民资钢铁厂了。
发展实业，重在速度。
事不宜迟，朱由校立即跑到皇家军工厂，专门在边上划了一块地皮出来，开始亲自督造高炉。
皇家军工厂当初在郊外选址，周围地皮应有尽有，倒也甚是方便。同时还造了一批炼焦用的炉窑出来。这种土窑子，建造极为简单。在炉窑内不隔绝空气的条件下，借助窑炉边墙的点火孔人工点火，将堆放在窑内的炼焦煤点燃，这个过程延续8～11天，焦炭成熟，从人工点火孔注水熄焦，冷炉，扒焦。
这就是土法炼焦，缺点很明显，污染比较大，周期比较长，耗煤也比较高。优点更为明显了，那就是生产技术极为简单。
皇帝突然要炼铁、炼焦，整天住在军工厂，很快军工厂就变得禁卫森严。
朱由校搞了几天之后，发现紧靠自己来发展技术，实在有点太过繁琐，毕竟要发展的技术太多了。
培养人才的念头再次冒了出来。
于是朱由校立即下旨成立‘皇家科技学院’，并且在北方各省张贴招募告示，只要十五岁以上，三十岁以下的童生，都可以报名参加皇家科技学院的录取考试，录取之后，学院免除学费，并且每月给银一两作为补贴，第一届招募300人。
发展重工业自然需要大量人才的，徐光启等这批最先接触到西方数学、机械的人确实是人才，但是理论上还比较低级，还不如重新培养一大批人才出来。为了培养人才，朱由校开始着手编写数理化教材。
这些教材，绝对就是超越世界几百年的超级利器，只要用这批教材培养出一批人才，搞出工业革命是非常简单的。
朱由校把招生工作交给锦衣卫去做了，这次招生的要求是比较严格的，必须‘根正苗红’，只招收寒门士子，世家豪门的一律不要，有大宗族背景的也同样不要。因为这些群体，在面临问题的时候，往往率先考虑自家利益，就算是不想，也很可能被宗族、家族力量所裹挟，无法将国家利益摆在第一位。
招生考题方面，也就是一些算术题，题目很有层次，低难度的有，高难度的也有，可以很好的看出一个考生的水平。
徐光启听说皇帝在军工厂研究炼铁，也急急忙忙的跑来凑热闹。盐业公司那边已经组织了一大波灶丁，在渤海湾的泥滩上开垦盐田，技术上的问题徐光启已经解决了，管理上有林举升管着。
农业公司那边同样如此，水利怎么修，地怎么种，徐光启都做了示范，公司的技术人员也都已经基本掌握。
来到军工厂，徐光启给皇帝当起了下手。
这时候朱由校正好在修编数理化教材，顺便教了徐光启一些化学上的东西。
自然界中的铁大多是以铁的氧化物形态存在于铁矿石中，高炉炼铁就是用还原的方法从铁矿石中提取铁。
这个还原过程是有化学公式的。高炉本体是一种逆流化学反应器，主要作用是将焦炭、铁矿石和熔剂等固体炉料高温熔化成铁水。生产时从高炉炉顶装入铁矿石（包括烧结矿、球团矿、块矿等）、燃料（主要是焦炭）和熔剂（石灰石、白云石、硅石、锰矿等）等，从高炉下部的风口鼓进热风。在高温下焦炭及可燃喷吹物（如重油、煤粉等）燃烧生成一氧化碳和氢气以及固体碳，将铁矿石中的氧夺取出来，从而得到铁。这个过程就叫还原过程。还原出来的铁水从出铁口放出。铁矿石和焦炭中的杂质与加入炉内的熔剂结合生成炉渣，从出渣口捧出。还原过程中产生的煤气从炉顶导出，经过除尘处理后，供热风炉、转炉、焦炉、加热炉等作燃料用。
整个高炉的结构，实际上非常简单，朱由校这次建造的高炉是小高炉，设计为50立方米，可以说是非常小，工程量倒是不大。同时配备三个蓄热室，朱由校一开始尝试着造个非常小的试验了一番，结果出乎意料的顺利，照着模样给这个高炉配备了三个蓄热室，轮着给高炉送风用。
其实用冷风也可以，只是反应时间长一些，生产效率低一些，生铁质量没那么好。
徐光启一头扎进化学当中，简直如同发现了宝藏了一般，学习刻苦到了几乎到了废寝忘食的地步。
徐光启倒也给朱由校带来了比较详细的民间钢铁冶炼技术的信息。
“我大明上好的钢铁，几乎都是出自南方。因为北方冶炼所需的木炭没办法保障，只能用煤炭进行冶炼，但冶炼出来的生铁质量很差，如果用北方钢铁制造枪炮，极易炸膛。”徐光启所说的现象乍听之下极为奇葩，但现实情况就是这样的。
北方用煤炭冶炼钢铁，并非是技术的进步，而是迫不得已。因为北方的森林资源被大量破坏，很多地方被砍得光秃秃的，森林覆盖率可能还不如二十一世纪的中国。毕竟这年头的人们，煮饭做菜、取暖大多都是用木材，冶炼也用木材，砍了之后又不种树，导致北方大片地区的山头就是光秃秃的。
没有木炭，只能用煤炭了。乍看之下确实是技术进步了，但中国的高磷高硫含量的煤炭影响下，就造成了铁产品质量的急剧恶化。在枪炮方面，含硫太多的铁管容易炸裂，无法保证射手的安全。这也是中国火炮落后西方的一个重要因素。
以至于皇家军工厂此时所用的钢铁，几乎全是从南方购买的，都是用木炭冶炼出来的生铁。
中国生铁生产，技术上是领先欧洲人的，欧洲人在十八世纪的时候才超越中国。不过中国的铁矿石资源贫矿多，乱七八糟的杂质也多，并没有欧洲人那么好的发展环境。
钢的生产方面，此时的中国和欧洲，都还无法直接生产钢水。此时中国倒是有坩埚冶炼技术，不过并非是用来炼钢，而是用来炼铁的‘方炉’采用了坩埚技术，是半开放式的，温度不够高。
无法直接得到钢水，就无法精确的把握钢材中各种元素的比例，进而导致钢材质量并不是太稳定，效率太低，成本自然也被拉高了。
从技术上来说，相比明代前期的官营钢铁厂，民营钢铁厂的技术是有很大进步的，从而在成本上占据优势，通过市场价格得到了更强的竞争力，官营钢铁厂才被民营取代。
只要高炉炼铁技术能够试验成功，官营钢铁厂在技术上就能反超民营钢铁厂了，并且是甩出一大截的优势。
第049章：脱硫难题（）
半个月的时间，一切准备完毕。
一座小高炉已经建设了起来，焦炭、铁矿石也准备了一大堆，一切准备就绪后，在朱由校的主持下，十几个从民营钢铁厂中找来的炼铁工人随即开炉冶铁。
随着铁矿石、石灰石等材料从如料口倒入，焦煤在炉中熊熊燃烧了起来。
“出铁了，出铁了。”
随着第一炉铁水从出料口流出，现场所有人脸上的神色都变得振奋了起来，然而没过多久，朱由校就高兴不起来了。
铁水是出来了，然而从浓稠度中一看，一名经验丰富的工人马上断定，这铁水质量不高，说白了就是含硫量不达标。
等炼出的生铁拿去检验了一番，果然太脆了。
“加大炉渣量，启用蓄热室。”朱由校现场指挥了起来，高炉炼铁过程中要想脱硫，那么理论上只要炉渣越多，脱硫就越彻底，同时温度越高，随煤气排出的硫就越多。
在朱由校的指挥下，第二炉又开始冶炼了。
一名工人挥舞着鞭子，驱赶着马匹拉动鼓风。蓄热室中因为煤气的注入，已经烧红了，不断的往炉内吹送热风，增加了炉内温度。同时石灰石等炉渣入量也有所增加。
很快又一炉子的铁水流了出来，只是情况依旧很糟糕，炼出的铁水含硫量依旧过高。
这个结果让朱由校有些抓狂，不应该啊！怎么会这样？
钢铁冶炼对于朱由校来说，仅限于理论上的优势，实践方面处于空白阶段，当场没弄明白问题出在什么地方。
“皇上，是不是炉渣用得太多，使得焦炭也用多了。”徐光启猜测道，朱由校恍然大悟，瞬间明白了问题所在。
炉渣用多了，焦比自然上升了，使用的焦炭就更多了。铁水中的硫主要来源还是焦炭，铁矿石中的硫含量虽然高，但相比焦炭来说还是比较低的。
理论上炉渣越多，确实是降低铁水中的含硫量，但是这玩意多了又导致焦炭用量增加，这才出现了截然相反的结果。
“看来要用低硫煤才行。”朱由校叹了口气，这一时半会，去哪里找低硫煤呢？对了，邯郸、邢台地区在后世的钢铁冶炼中不是十分出名吗？那里估计会有。
“徐爱卿，这事情看来还是得你去办。”朱由校收起失望，对徐光启说道。
“请皇上吩咐。”徐光启没听明白，不过对朱由校的敬佩之情还是十分高涨的。朱由校说道：“你带几个探矿师傅，去磁州一带好好探寻一下，那里应该有高品质铁矿和低硫煤。一会朕教你如何检测。”
“臣遵旨。”徐光启还是十分乐意接下这个任务的，如果有好矿、好煤，那就有好铁、好钢了。
“你若能找到，就是大功一件。”朱由校为了增加徐光启的积极性，口头进行了许诺。
“为朝廷办事，微臣不敢居功。”徐光启连忙说道，这还不一定找得到呢！话不能说得太满了。
朱由校笑了笑，随即将煤炭的含硫检测方法给徐光启现场示范了一遍，徐光启近来化学方面倒是突飞猛进，基本的试验方法已经掌握。
经过一番检测，朱由校才发现，自己这次用的焦煤，含硫量竟然高达2％，简直无法直视，难怪练出的铁水不合格。
尽管炼出的铁水不合格，但高炉连续生产一天之后，生产出来的生铁达到了20吨，这效率让炼铁师傅们惊叹不已。
生产出的铁水质量，相比北方民营钢铁厂的生铁来说，质量已经有所超越。用来生产军事装备是不达标，但是用来生产农具之类的东西还是可以的。此前明军在战场上，武将手持的战刀被人一下砍断，显然就是工匠用了北方的劣质生铁打造的钢材，材质脆得很。
“皇上，我们可以用木炭试试，应该能出好铁。”其中一个炼铁师傅对朱由校建议道，朱由校听了这个建议后倒是愣了愣，对啊！不一定要用焦煤来炼铁。
既然焦煤含硫量太高，那就用木炭试试好了。高炉一开始就是用木炭炼铁的，尽管温度不如焦煤那么高，但是含硫量就降低了啊！而且有蓄热室吹热风，倒是可以一试。
“好，那就用木炭试试。”朱由校采取了这个建议，马上让工人们换木炭上阵。在换了木炭之后，一炉铁水依旧很顺利的炼了出来，不过速度慢了一些，毕竟温度没有焦炭那么高，效率自然降低了。
但是出炉的铁水，质量却是极好，含硫量马上就降了下去。
这是一个让人十分惊喜的结果，这些生铁质量合格，在用炒钢法变成钢材后，完全可以用来制作军事装备。
只是皇家军工厂这个高炉试验生产了几天，过程并非不是很顺利，不是这里出点小毛病，就是那里出点小毛病，朱由校不够专业的问题暴露了出来。不过好在只是小问题，在和炼铁师傅们齐心合力一番技术攻关之后，都陆续得到了解决。
效率方面降低到了一天只能生产15吨，比用焦炭少了5吨。不过这也非常恐怖了，而且所产生铁，完全足够军用了。
仅仅是五十立方米的小高炉，在这个时代已经极为逆天了。
日产20吨，每年就有7300吨的生铁产量，日产15吨，每年也有5400吨产量。仅仅一座高炉，就足够军队所需的钢铁了。
平均每个士兵消耗20斤钢铁来算，5400吨生铁，足以供应50万名士兵的钢铁消耗。
皇家军工厂这座高炉，在生铁的生产效率上是有很大优势的，但是运输成本却是拖了后腿。铁矿石、木炭运输过来，都是需要成本的。然而尽管如此，相比南方的生铁来说，成本上还是有极大优势的，起码比南方的生铁生产成本要低上三分之一。
朱由校并未打算用皇家军工厂这个试验炉来进行生产，而是打算到铁矿石就近的地方再建个高炉。
钢铁生产基地的选址也打算好了，就在后世的邯郸、邢台地区，邯郸是中国四大富铁矿所在地之一，这一点朱由校倒是记得比较清楚。邢台地区，好像是有低硫煤的，但是记忆很模糊。就算找不到低硫煤，邯郸的富
