李大牛疑惑道：“鐵水里面的碳是怎么去掉的呢，什么原理？”

王初仁道：“具體就是炒鋼過(guò)程中，生鐵水中的碳在高溫條件下與氧氣、鐵礦粉發(fā)生氧化反應(yīng)，將一部分碳去掉了，但是我們控制不了時(shí)間和反應(yīng)程度，鐵水里的碳被大量去除，所以就成為了熟鐵。”

“而大家使用的灌鋼法其實(shí)就是將生鐵中的高碳與熟鐵中的低碳中和，就得到了含碳量適中的鋼”。王初仁繼續(xù)道。

眾人聽后恍然大悟道：“多謝大人解惑，以后我們就不會(huì)只知其然而不知所以然了。”

李大牛突然激動(dòng)道：“大人，也就是說(shuō)，如果我們能夠控制炒鋼的程度，就能直接得到高碳鋼、中碳鋼、低碳鋼？”

王初仁想當(dāng)然道：“理論上是這樣的，但是很難，需要精準(zhǔn)控制反應(yīng)的時(shí)間。”

李大牛道：“小老兒們會(huì)慢慢研究的。”

王初仁不想在這里浪費(fèi)時(shí)間，直接道：“現(xiàn)在我要和大家說(shuō)一種新的煉鋼方法，叫做坩堝煉鋼。”

眾人不解道：“何謂坩堝煉鋼？”

王初仁摸著下巴耐心的解釋道：“所謂的坩堝煉鋼，就是用將熟鐵放置于燒好的坩堝中，再將坩堝放置于煉鐵爐，由于坩堝具有很好的導(dǎo)熱性和保溫性，能將熟鐵熔化為熟鐵水。”

李大牛不解道：“這就成了鋼水嗎？”

王初仁道：“請(qǐng)聽我慢慢道來(lái)！”

“前面說(shuō)到了，熟鐵中由于生鐵水經(jīng)過(guò)炒鋼導(dǎo)致含碳量過(guò)少成為熟鐵，而固態(tài)的熟鐵是沒(méi)有辦法均勻吸收碳，需要將熟鐵熔化為鐵水才能很好的吸收碳，當(dāng)熟鐵在坩堝中熔化為熟鐵水之后，極熱的的熟鐵水與坩堝接觸，坩堝的成分中含有大量的碳精，所以熟鐵水就能均勻吸收坩堝石墨中的碳。”王初仁一口氣將坩堝煉鋼解釋完畢后喝了一口茶。

“何謂坩堝”？劉金錘問(wèn)道。

“坩堝乃是用石墨和粘土按照七比三的比例混合攪拌均勻燒制而成，石墨也是碳的精華，所以坩堝中含有大量的碳精，能夠補(bǔ)償熟鐵水中缺少的碳，熟鐵均勻吸收了碳之后就成了鋼。”王初仁道。

李大牛等人聽后很是震撼，這種方法和原理打破了他們的認(rèn)知，也讓幾千年來(lái)的煉鋼技術(shù)有了質(zhì)的飛躍。

于是激動(dòng)道：“大人，你口中的坩堝可好燒制？”

“燒制瓷器、陶器總有人會(huì)吧？大概原理就是這個(gè)。”王初仁道。

“我們黃甫川堡內(nèi)的泥瓦匠會(huì)燒制瓷器”。此時(shí)李大牛已經(jīng)是激動(dòng)得說(shuō)話顫抖了。

坩堝煉鋼法是1742年由英國(guó)人亨茨曼發(fā)明，他的發(fā)明是人類第一次得到液態(tài)鋼水，人類從此有了新的煉鋼方法，相較于灌鋼法，坩堝煉鋼不僅可以在坩堝外面加熱，鐵料繼續(xù)吸收石墨中的碳而熔化成為高碳鋼水，澆鑄成小錠后鍛打成所需的形狀。鋼在坩堝中熔化時(shí)，石墨碳還能起還原劑作用，將鋼水中多余的氧、二氧化硅等雜質(zhì)去除，所以坩堝煉鋼得到的鋼質(zhì)量非常高，可以用來(lái)作各種工具鋼，就比如說(shuō)熟鐵槍管的麻花鉆、高性能彈簧、滾珠軸承等，麻花鉆和滾珠軸承在使用高碳鋼之后，使用壽命增加，軸承和麻花鉆能夠承受更高的轉(zhuǎn)數(shù)。

但是坩堝煉鋼有個(gè)缺點(diǎn)就是無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)，成本高，值得一提的是，在平爐煉鋼法發(fā)明以前，一直是最先進(jìn)的煉鋼法。

在中國(guó)古代是不缺石墨的，文人的筆墨紙硯中的墨就是石墨制造的，所以，原料是不缺的。

石墨坩堝制造燒制也不復(fù)雜，將粘土和石墨加水混合制作成一個(gè)半開口的空心圓柱，上面加一個(gè)蓋，并留有觀察孔，便于觀察和撈出雜質(zhì)。

石墨坩堝制作好之后，陰干后將其放入200多度的窯中預(yù)熱和烘烤，將石墨坩堝中的殘余水分去掉，此時(shí)的窯口天窗是不能關(guān)閉的，緩慢加熱，防止坩堝起裂紋和爆炸。

之后緩慢加熱窯溫，但是也不能過(guò)快，否則仍然會(huì)讓坩堝爆炸；窯溫逐漸加熱到八百多度，此時(shí)坩堝中的石墨與三氧化二鋁和二氧化硅形成的結(jié)晶物連接并凝固。

最后再用高溫?zé)疲瑴囟刃枰磺б话俣喽龋懊孥釄逍纬傻墓袒镏鸩较蚰獊?lái)石轉(zhuǎn)化，石墨和熟料被固結(jié)形成一個(gè)具有一定機(jī)械強(qiáng)度的整體，此時(shí)石墨坩堝就成功燒制了。

石墨坩堝燒制溫度控制很重要，特別是前期，但是在王初仁向工匠們普及了火焰顏色之后利用火焰的顏色來(lái)控制其溫度，讓窯工燒制石墨坩堝變得容易起來(lái)，窯工們?cè)谕醭跞蕚魇谄龃笾路椒ㄖ蟮诙G就得到了十多個(gè)石墨坩堝成品。

王初仁在得到石墨坩堝燒制成功的消息后，就馬上放下了手上的事情興沖沖的來(lái)到了煉鐵爐旁邊。

煉鐵爐里面放置了五個(gè)石墨坩堝，坩堝里面各放了五十公斤切成小塊的熟鐵，坩堝加蓋之后就開始加焦炭加熱坩堝，為了保持爐溫，將煉鐵爐上方出口也封閉了大部分。

爐子在焦炭和鼓風(fēng)的作用下，溫度逐漸升高，火焰顏色慢慢變化著。

坩堝在高爐溫下快速變熱并逐漸變紅，炙熱的熱量慢慢開始熔化熟鐵，一段時(shí)間后，將觀察孔打開，里面的熟鐵已經(jīng)全部被熔化為熟鐵水，王初仁和眾位工匠正在興奮地看著熟鐵汲取坩堝中的碳，慢慢變成低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。

一個(gè)工匠將坩堝蓋撬開，另一個(gè)工匠用工具將熟鐵水上方漂浮的渣子撈出，將熟鐵水中還原而出的硅撈出，讓煉得的鋼水質(zhì)量更高，工匠在炙熱的氣浪炙烤下滿頭大汗。

劉金錘興奮大吼道：“熟鐵融化了、熟鐵融化了，我們得到鋼水了，神技啊！”其余工匠也是興奮得臉紅脖子粗地大吼。

“困惑老祖宗上千年的難題居然被大人解決了，大人真乃天神下凡，魯班再世啊！”

有工匠落淚道。

將渣子撈出，直至熟鐵水不再析出渣子后，停止加入焦炭，待其慢慢冷卻，接下來(lái)就是慢慢冷卻的過(guò)程了。王初仁回到操守府休息去了，至于李大牛等，說(shuō)什么也不愿意回去，說(shuō)是要見證這偉大的時(shí)刻，王初仁也不管這幾個(gè)煉鋼狂魔了，獨(dú)自回去了。

次日，用鉗子將還在冒著熱氣的坩堝鉗出放到地面，王初仁和李大牛各自拿著錘子“鐺鐺鐺”的幾下就將坩堝砸爛，將碎渣清掃后，剩下的就是五團(tuán)鋼錠了，李大牛用錘子用力砸了鋼錠幾下，幾位工匠圍攏仔細(xì)觀看，鋼錠表面幾乎沒(méi)有凹陷，有輕輕敲擊了幾下，聽了聽聲音。

“真的是鋼，真的是鋼，還是好鋼啊，我們成功了！”眾位工匠激動(dòng)道，一些工匠甚至跪下流下了老淚，讓王初仁看得一陣唏噓。