第六十九章 木炭與煤炭

　　自元老院確定好鐵礦開采后，便立即發(fā)動(dòng)移民前往元老院定下的鐵礦村區(qū)域，此時(shí)的鐵礦村周邊還是一片荒蕪。元老院各部門準(zhǔn)備了五六天后，時(shí)間步入11月中旬。

　　向來兵馬未動(dòng)，糧草先行，移民開墾也是如此。先前開墾其余移民村落時(shí)，后勤部門已經(jīng)積累了足夠多的經(jīng)驗(yàn)，人手和物資的調(diào)控井然有序，第一批移民前往鐵礦村時(shí)，開墾需要用到的工具和物資都已運(yùn)至此處。

　　鐵礦村沿兩條水路交匯處而建，交叉點(diǎn)沖擊出來的平地面積稍微大些，苗栗地區(qū)11月份的降雨量為全年最低，秋冬交接之季，氣候溫和少雨，但空氣中并不顯得干燥。

　　鐵礦村第一期開墾共運(yùn)來一百五十余的移民，除了移民外，另外武裝部還帶著仔細(xì)挑選來的400余土著青壯用于前期的開墾，最主要的是用于采礦。

　　移民們都是精心挑選赴新港日久的老移民了，很多都已接觸過現(xiàn)代工具，雖說復(fù)雜的機(jī)械不會使用，但油鋸這種簡單的工具經(jīng)過簡單培訓(xùn)后便已能輕松上手，在油鋸的嘶吼下，人類開始征服這片原始地區(qū)，一棵又一棵的樹木倒下，大樹旁的小樹苗和草本植物也被輕松鏟起，11月的草木已近枯黃，被聚到一起焚燒殆盡，濃煙下的移民們清理出大片空地，石碾子在清理出來的空地上反復(fù)滾動(dòng)，地面逐漸凝實(shí)。

　　移民們開始在壓實(shí)的土地上開始建造臨時(shí)居住點(diǎn)，雖說活動(dòng)板房的儲備已不多，但后勤部早有準(zhǔn)備。

　　在現(xiàn)代工具下，造船廠的木工師傅們早已準(zhǔn)備好大量的復(fù)合木板并運(yùn)到鐵礦村，此時(shí)并不是臺風(fēng)季，前期的幾百人便可先安置在帳篷與簡易木板房中，之后乘著11月至4月清明前后播種的空檔期內(nèi)，便可在此地建窯燒制磚瓦用以建筑，同時(shí)組織人手開墾耕地。

　　第一期的簡易房造好后，鐵礦村繼續(xù)向南擴(kuò)大生存空間，以備后續(xù)更多人員和物資的入場，而北勢窩小山頭腳下也同樣建起了不少簡易房屋，用于土著和武裝部駐扎人員的居住。

　　緊接著便是鐵礦的開采。

　　元老院限于條件不足，采用人工露天開采的方式，以山坡露天或凹陷露天，一個(gè)階段一個(gè)階段地向下剝離巖石和采出有用的礦石，露天開采與地下開采相比有很多優(yōu)點(diǎn)，如建設(shè)速度快，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，成本低，勞動(dòng)條件好，工作安全，礦石回收率高等等，但這是建立在現(xiàn)代大規(guī)模機(jī)械進(jìn)場作業(yè)的前提下，而北勢鐵礦目前應(yīng)用的機(jī)械并不多，多數(shù)是都是便于拆解運(yùn)輸?shù)男⌒洼o助機(jī)械。

　　露天采場基建工程主要是開掘入車溝、出車溝和開段溝，鋪設(shè)運(yùn)輸線路，建設(shè)排土場，剝離巖石以及修建供排水、供電設(shè)施等。

　　出入溝是建立地面通往工作水平以及各工作水平之間的傾斜運(yùn)輸?shù)缆?。開段溝是在每個(gè)水平上為開辟開采工作線而掘進(jìn)的水平溝道，也就是開辟階段的最初工作線。

　　鋪設(shè)運(yùn)輸線路是提高效率的主要方式之一，這方面元老院果斷批準(zhǔn)能源部的報(bào)告，于是后勤部拿出部分儲備鋼材用于北勢鐵礦軌道的鋪設(shè)，礦區(qū)土著們多負(fù)責(zé)路面的平整，而軌道的鋪設(shè)暫時(shí)只能由建設(shè)部派專業(yè)人員指導(dǎo)，其余移民和穿越者配合施工，好在初期剛開采階段，軌道路程不遠(yuǎn)，而礦車用的動(dòng)力源則是目前“寧海號”（載重5000噸小油輪）上儲備的油料，目前電能非常寶貴，以電力為基礎(chǔ)搭建礦車運(yùn)輸系統(tǒng)明顯不現(xiàn)實(shí)，礦山地區(qū)的電能目前全部依賴新港城運(yùn)來的小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和部分大號的儲電池，僅夠用于照明。

　　半個(gè)月左右后，前期準(zhǔn)備工作順利完成，并初步開采鐵礦石。

　　鐵礦層從上到下共有三層：

　　第一層位于上部土層之中，鐵礦成不規(guī)則結(jié)核狀或同心狀散布，本層無開采價(jià)值。

　　第二層位于上部土層和下部黏土以及卵石層之間，礦層長度不定，厚度不超過半米。

　　第三層位于下部卵石層中，褐鐵礦膠結(jié)充填在卵石間，形成礫巖鐵礦石。

　　礦山投產(chǎn)并順利產(chǎn)出第一批礦石后，工業(yè)部迅速派人帶上耐火磚以及各類高爐建造材料前往北勢，建造第一批高爐用以煉制生鐵。

　　一般高爐生產(chǎn)時(shí)，從爐頂不斷地裝入鐵礦石、焦炭、溶劑，從高爐下部的風(fēng)口吹進(jìn)熱風(fēng)，噴入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐中的鐵礦石，主要是鐵和氧的化合物。在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵，這個(gè)過程叫做還原反應(yīng)。

　　鐵礦石通過還原反應(yīng)煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰粉與加入爐內(nèi)的熔劑結(jié)合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣可從爐頂導(dǎo)出收集，經(jīng)除塵后，作為工業(yè)用煤氣。

　　但目前元老院并無焦炭，只能用木炭代替，這樣也就無法收集煤氣了。

　　和煤炭經(jīng)過焦化反應(yīng)生產(chǎn)的焦炭相比，木炭熱值較低且雜質(zhì)太多，加上木炭較脆，無法承擔(dān)焦炭在高爐中的骨架作用，最終煉鐵效果和焦炭相比存在一定差距，得到的鋼鐵無法有效去除雜質(zhì)，20世紀(jì)時(shí)華夏便曾盛行此法煉鐵，得到許多質(zhì)量較差的產(chǎn)品。

　　而目前元老院能大量獲得的堿性熔劑便是石灰石，能有效去除脈石。

　　21世紀(jì)還在盛行木炭煉鐵的只有巴西，也是因巴西本身不產(chǎn)焦炭，多依賴進(jìn)口，而當(dāng)?shù)厝伺嘤隽烁弋a(chǎn)桉樹，用來燒制的木炭品質(zhì)和強(qiáng)度比普通木炭稍高，但巴西為了煉鐵建的木炭高爐都是微型高爐，并且最終煉鋼時(shí)，終究還是要用到焦炭的。

　　每生產(chǎn)一噸生鐵，按照各類鐵礦石含鐵量不同，一般需要鐵礦石2噸，石灰石130公斤，木炭7噸。礦石燃料比高達(dá)1比3.5。如此驚人的消耗量，不僅造成了成本高昂，而且對精耕細(xì)作的中國農(nóng)業(yè)區(qū)來說，顯然意味著對植被的嚴(yán)重破壞。

　　我國自古以來采用木炭煉鐵。雖然在宋明之后改用煤炭煉鐵，屬于最先使用煤炭煉鐵的國家。但其實(shí)其本質(zhì)原因并不是技術(shù)的進(jìn)步，而是由于北方林業(yè)資源日益枯竭，木炭價(jià)格日益高漲，煉鐵成本大增，只能大量采用煤炭煉鐵。

　　在國內(nèi)高磷高硫含量煤炭的影響下，就造成了鐵產(chǎn)品質(zhì)量的急劇惡化。在槍炮方面，含硫太多的鐵管容易炸裂，無法保證使用者的安全，這也是我們火炮在那個(gè)時(shí)代落后西方的一個(gè)重要因素。

　　而在刀劍鎧甲方面，唐朝的唐刀打造技術(shù)沒有流傳下來，這也是很重要的原因。

　　曾有人說唐刀技術(shù)是因?yàn)楹送罋⒍?，最后僅在日本流傳。這種說法雖不是沒有道理，但也只是原因之一。唐朝時(shí)，鐵匠們發(fā)明唐刀的打造工藝，即使真的失傳，那么擁有更好條件的宋朝人和明朝人難道就不能重新發(fā)明出唐刀打造技術(shù)嗎？

　　實(shí)際上，真正的原因是，自從宋明開始大規(guī)模使用煤炭煉鐵后，雖然鋼鐵產(chǎn)量大增，但是其質(zhì)量實(shí)際上是降低了，要鍛打出好刀的時(shí)間與成本也因此而大增。這也就是中國古代流傳的“上古流傳寶刀寶劍性能比現(xiàn)在工匠打造得好”這種說法的主要原因了。

　　唐朝流傳下來的寶刀，性能確實(shí)比一般宋明刀劍好得多。這也就是日制武士刀曾在明朝流行的主要原因。

　　至于日本的唐刀技術(shù)與武士刀工藝，雖然打造技術(shù)也是原因之一。但是真正的原因是，日本人口少，伐林?jǐn)?shù)比較低，森林覆蓋率較佳，因此主要還是用木炭煉鐵，從而保障了其刀劍的質(zhì)量。當(dāng)然，日本人付出的代價(jià)就是鋼鐵產(chǎn)量比較低，這也就造成了其鎧甲裝備率不夠普及的一個(gè)原因。我國與日本在數(shù)量與質(zhì)量兩種不同選擇實(shí)在很難說誰比較高明！

　　新港目前采用的便是小高爐煉鐵的法子，產(chǎn)出生鐵用來后期加工，因木材資源充足的緣故，一時(shí)半會兒的倒是不缺木炭資源，但若是想長期大規(guī)模發(fā)展冶鐵工業(yè)，煤炭資源的開發(fā)便刻不容緩。

　　ps：半夜還有一章。