Глава 56: Трудности выплавки стали
Углеродные цветы в расплавленном чугуне начали редеть. Чжу Хоусюань понял, что содержание углерода в расплаве приближается к уровню стали. Он приказал рабочим несколько раз поднять и опустить фурменный стержень, чтобы проверить, не появятся ли ещё углеродные цветы. Убедившись, что их количество резко не увеличилось, он приказал остановить подачу воздуха.
В тот же миг все ослы во дворе остановились. Другого выхода не было. Без парового двигателя или гидроэнергии подача воздуха в основном зависела от животных и человеческой силы.
Затем мастера открыли дно печи, начали удалять шлак и, наконец, приступили к разливке. Ярко-красная расплавленная сталь полилась в формовочный песок, состоящий из 90% жёлтого песка, 5% глины и 5% белой глины.
После разливки и формовки получался стальной слиток. Что касается того, высокоуглеродистый, среднеуглеродистый или низкоуглеродистый это слиток, Чжу Хоусюань пока не мог контролировать и даже не имел способа измерить это. Ему оставалось лишь тестировать характеристики готового слитка.
- Качество стальных слитков, произведённых в этой печи, Ваше Высочество, превосходит стократно закалённую сталь, а объём производства просто поражает, – возбуждённо воскликнул Цзинь Тун. – Впервые вижу столько стали, полученной за одну плавку! И с этой сталью работать гораздо легче, чем со стократно закалённой.
В современной жизни железо – наш самый распространённый металл. Оно повсюду, и цена на него очень низка. Однако в древности железо всё ещё было относительно дорогим, и его цена была намного выше, чем сегодня.
Во времена династии Тан цена на железо была примерно в 400 раз выше, чем сейчас, а во времена династии Мин – примерно в 100 раз выше, чем сегодня.
Именно поэтому железо иногда использовалось в качестве валюты.
Начать стои́т с того, что сталь, выплавляемая в мартеновских печах Чжу Хоусюанем, составляет почти 5 тонн за один раз, и это лишь уменьшенная версия мартеновской печи.
Мартеновская сталь имеет огромное стратегическое значение в современном государстве Мин, а также приносит колоссальную экономическую выгоду, несравнимую ни с тканью, ни с чем-либо ещё.
В то время в династии Мин цена на необработанное железо (чугун) с учетом фрахта составляла 0,9 ляна серебра за сто цзиней, или 0,009 ляна серебра за цзинь.
Чугун превращается в кованое железо после отбивки и ковки. Каждый цикл обработки огнём называется "рафинированием" и занимает почти рабочий день кузнеца. Помимо затрат рабочей силы и топлива, железо также окисляется и теряет массу в процессе ковки. Каждое рафинирование стоит около 0,03 ляна за цзинь.
В процессе ковки 30% обычного кованого железа, используемого мирными жителями, удаляется, то есть из 10 цзиней чугуна можно получить 7 цзиней кованого железа. Если использовать переработанный металлический лом, то из 10 цзиней лома можно получить 9 цзиней кованого железа. Однако такое кованое железо недостаточно хорошо для изготовления оружия и доспехов.
После пяти циклов отбивки (пяти рафинирований) из десяти цзиней чугуна остаётся всего три цзиня кованого железа, а общая стоимость труда, материалов и серебра составляет 0,5 ляна. Стоимость одного цзиня кованого железа составляет 0,166 ляна, что почти в 20 раз превышает стоимость чугуна. Из них затраты на рабочую силу составляют 50%, цены на древесный уголь — 32%, а стоимость чугуна — только 18%.
Такое кованое железо после пяти рафинирований является начальным военным железным материалом. На его основе можно получить более качественное кованое железо или сталь (определение стали в древности отличается от современного промышленного).
Фунт очищенного железа или стали, из которого делали доспехи, стоил две десятых ляна серебра. А если речь шла о десятикратно закалённой стали, из которой делали ружейные стволы, то фунт такой стали обходился в две целых семь сотых ляна. Причём для получения фунта такой стали требовалось пять фунтов чугуна.
Стократ закалённая сталь, фунт которой стоил три ляна серебра, шла на мечи. Её цена в триста раз превышала стоимость чугуна. Если бы из такой стали делали доспехи, получились бы так называемые «боевые доспехи», одни материалы для которых обошлись бы в более чем сто лянов серебра. Простым офицерам и солдатам такое было не по карману.
В древние времена качественную сталь получали только путём многократной горячей ковки. Варка и отливка стали не давали готового продукта; их ценность заключалась лишь в превращении чугуна в пригодное для ковки железо, что снижало затраты на производство стали.
Насколько же трудно было получить сталь в древности! Ежегодное производство стали в династии Мин, по оценкам, было равно объёму стали, производимому за одну ночную смену среднестатистического сталелитейного завода нашего времени.
Если рассчитывать стоимость стали, полученной Чжу Хоусюнем, по нынешней цене стократно закалённой стали, то она могла бы стоить тридцать тысяч лянов серебра. А всё потому, что его технология выплавки стали в открытой печи намного превосходила тогдашний уровень металлургии.
По сравнению с этим, текстильная фабрика приносила лишь крохи. Хотя, конечно, Чжу Хоусюань и сам вложил семьдесят-восемьдесят тысяч лянов серебра в разработку этой технологии открытой печи.
В этом и заключалась прелесть тяжёлой промышленности: высокие инвестиции приносили высокие доходы.
— Готово! — воскликнул Чжу Хоусюань, поднимая стальной слиток, и обратился к стоящим вокруг мастерам.
Десятки ремесленников тут же разразились ликующими возгласами. Два месяца они колдовали над этой плавильной печью! Больше двадцати раз они её открывали, и вот наконец-то результат.
Мартеновская печь, запущенная Чжу Хоусюанем, работала, но не идеально. По крайней мере, он так и не смог до конца отладить процесс удаления фосфора. Хотя в качестве футеровки он применил щелочной материал, почерпнутый из своих знаний, эффект фосфороудаления оставлял желать лучшего. В конце концов, Чжу Хоусюань решил изменить подход и сфокусироваться на сильных сторонах Даеского железного рудника.
Была причина, почему Даеский рудник использовался со времён Троецарствия, а позже, в период реформ Цинской династии, стал основным поставщиком руды для Ханьфуских металлургических заводов.
Помимо удобного расположения близ Янцзы, среднее содержание железа в Даеской руде составляло 58%, что было несравнимо с большинством других рудников Китая. Стоит отметить, что большая часть китайских месторождений содержала в среднем лишь около 30% железа. Для сравнения, импортная руда из Бразилии и Австралии после XXI века могла похвастаться более чем 65%.
Но самое главное: руда из Дае в основном состояла из гематита, а это означало низкое содержание фосфора. Раз удаление фосфора в печи шло плохо, то проблему нужно было решать у самого истока.
Именно благодаря этому Чжу Хоусюань смог всего за два месяца наладить производство стали в мартеновской печи.
Теперь Чжу Хоусюаню даже не нужно было держать мартеновскую печь в секрете. Большая часть китайских руд содержала много фосфора. Даже если кто-то и узнал бы технологию, без поставок низкофосфорной руды из Дае качество получаемой стали было бы очень низким.
Хотя метод массового и дешёвого производства стали был найден, его внедрение оставалось для Чжу Хоусюаня серьёзной проблемой. Он торопил события, а квалификация его персонала оставляла желать лучшего.
Кроме того, у Чжу Хоусюаня не было точного способа измерять температуру расплавленной стали. А ведь в сталелитейном деле самое главное — это температура. Если она слишком высокая, сталь перегреется и будет испорчена. Если слишком низкая, её невозможно выплавить. В наши дни для своевременного контроля используют кучу навороченных датчиков, и процент успеха очень высок. Сейчас же у него всё не так просто.
А всё потому, что фундаментальная наука ещё не дотягивала до нужного уровня.
Так что Чжу Хоусюаню ещё предстояло пройти долгий путь в деле выплавки стали.
Однако всё же стоило отпраздновать то, что ему удалось разработать эту технологию. По крайней мере, он обучил Мастера Ло.
– Принц, ты уже выплавил эликсир? – раздался навязчивый голос, и радостные возгласы окружающих мастеров резко оборвались.
Пришедшим был Ши Чанши, который с любопытством разглядывал стальные слитки на земле.
– Ши Чанши, зачем вы здесь? – сказал Чжу Хоусюань с недовольным выражением лица.
– Я просто проходил мимо и услышал, как мастера ликуют. Подумал, что принц создал волшебную пилюлю, вот и зашёл посмотреть, узнать что-нибудь новенькое. Принц, это магическая пилюля?
– Нет, но почти готово. Нам ещё нужно продолжать усердно работать. Я сообщу Ши Чанши, когда эликсир будет выплавлен, – легкомысленно ответил Чжу Хоусюань.
– Я с нетерпением ждал этого дня, поэтому сейчас откланяюсь, – тактично попрощался Ши Чанши и ушёл, продолжая оглядываться.
Проводив взглядом удаляющуюся фигуру Ши Чанши, Чжу Хоусюань помахал Цинь Мину, и тот поспешил подойти.
– Люди, которые отправились расследовать Ши Чанши, ещё не вернулись? – тихо спросил Чжу Хоусюань.
– Ещё нет, но скоро будут, – так же тихо ответил Цинь Мин.
– Что ж, нам нужно поторопиться с этим делом!
Обновлено: 19.01.2026