试论明末生铁价格

北朝旧贴 | beiyu | 8/15/2020 | 共 19092 字 | 编辑本页

beiyu 于 2014-12-20 18:22:06 发表了:

本帖最后由 beiyu 于 2014-12-20 18:26 编辑

之前有个帖子说到过明末生铁价格,但是大家对明末生铁到底值多少钱,并未确定。今天忽然想到一个推断思路,诸位看看是否正确

1、推导基础

明末的生铁价格难以推断,主要因为资料不全,而且近现代都是高炉冶炼,但是在近代的中国,即便汉阳铁厂出现,也还是有像明末那样用木炭炼铁的铁厂。其所有的工艺和明末毫无两样,而这样的铁厂之所以生存,一是因为交通不便,外来高炉生铁运输成本高昂,二是因为木炭铁友低硫低磷的特点,所以还有市场。

用清末的木炭生铁价格,减去白银贬值因素,应该能大致推断出明末的生铁价格。

2、清末木炭生铁价格

以湖南紫口为例,因为低硫低磷,江南制造局买来和进口洋铁掺和,炼制炮钢。按照江南制造局的记载,1905 年,湖南(紫口)生铁每吨 29 两 5 钱,这是到货价格,再查询长江运价,下行每吨为 3 两,而湖南到汉口的运价未知,粗估也在 3 两以内。至于卖到江南局的生铁是不是要给回扣,回扣多少,完全未知。即

29.5 - 3 - 3 = 23.5 两/吨,发货价格。出厂价格约估在   20 两左右

3、清末换算明末

主要是两个办法,都是小农经济时代,粮食可以作为换算中介,另外,可以以金银比价作为换算中介

a、粮价,1905 年粮价,上海米价在 4.7-6.6 元/石之间,也就是 3.4-4.8 两,而稻谷价格按照当时米谷一半算,谷价在 1.7-2.4 两/石,。减去运费(清末上海的稻米都来自两湖、甚至是四川地区),当在 1.55-2.3 两/石

明末不了解。

b 金银比价,1905 年的金银比价在 33:1,明末未知。

4、临高钢铁倾销问题

高炉生铁的价格在某些时候未必能比木炭生铁低。因为任何价格都有一个数量前提。比如,年需求 100 吨以下的生铁,一定是土制炼铁的价格便宜,因为高炉的固定成本比土制铁炉高,摊到 100 吨生铁上一定奇贵无比。但是年需求在 10 万吨生铁的时候,自然是高炉生铁便宜,而土制生铁价高。所以临高生铁要想倾销,还取决于两个因素

1、交通或者运输成本,如果运费太贵,那么一定竞争不过本地生铁

2、生铁需求的增长,整个东亚生铁需求没有上来,那么即便交通便利,高炉生铁还是没有优势可言。

另外,临高只说技术,从来不精算成本,现在钢厂生铁到底多少钱一吨,怕是厂长也不知道吧。


Scat 于 2014-12-20 20:47:48 发表了:

明末生铁产量有相当大比例是在山西生产的,忻州?用煤冶炼。以前查有的说要占一半到 1/3。

另外上面的粮食价格里要考虑龙洋似乎是库平一两,明朝也是西班牙银元被东南老百姓当 1 两用。

近代高炉和土高炉劳动生产率相差还是很悬殊的,不过相差更大的是平炉炼钢和各种古代脱碳渗碳锻铁。


lzy0702 于 2014-12-21 00:54:56 发表了:

高炉平炉无论如何不会比明代的手工业成本高


liutom2 于 2014-12-21 10:47:57 发表了:

看看中国冶铁史这本书吧,里面有明代使用的冶铁技术细节。

关于明代铁的价格,其实有很多地方都有记载的,明中期的价格普通铁就是每斤 0.02 两白银,这个大致是熟铁或者质量较低的可锻铁,生铁价格在 0.006 两,折算到每吨熟铁是 34 两左右,生铁是 10 两左右。

明代使用的都是 20 立方米炉容的小型竖炉,这是现代高炉的雏形,主要差距是炉体高度低,这样冶炼效率低,而且是常温鼓风,现代高炉是热鼓风,因此在效率方面差很多的,相应的在成本上差的也很多,临高低碳钢的成本应该比明朝熟铁的成本低一半以上,而质量要比熟铁强的多,主要是碳含量控制准确,里面的硫磷等有害杂质含量也低的多,如果用来打制鸟铳枪管,普通熟铁必须用锻打的方式提纯,大约要损耗 70%,而临高低碳钢直接就可以用了。

当然,明代的冶铁技术其实也发展的相当高了,比如苏钢,就能达到临高低碳钢的水平,甚至可能还更好一些,苏钢的价格是每斤 0.0365,不过苏钢工艺复杂,产量是比较低的,狒狒们随便就能拿出 3.5 万吨低碳钢来,大萌朝是无论如何不能比的。


深潜者 于 2014-12-21 11:03:35 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2014-12-21 11:04 编辑

liutom2 发表于 2014-12-21 10:47

看看中国冶铁史这本书吧,里面有明代使用的冶铁技术细节。

关于明代铁的价格,其实有很多地方都有记载的, ...

苏钢的质量能比平炉钢还好吗?

生熟铁混合出来的苏钢与熟铁渗碳钢、坩埚铸钢比起来质量如何?


liutom2 于 2014-12-21 12:15:26 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 11:03

苏钢的质量能比平炉钢还好吗?

生熟铁混合出来的苏钢与熟铁渗碳钢、坩埚铸钢比起来质量如何?

具体的看这里吧http://www.doc88.com/p-9743798226199.html

明代其实已经会简单的转炉炼钢法了,宋应星记载的炒刚和转炉是一个原理,只是当时的炒钢法多半只能脱碳,因为温度不够不能脱的很彻底,里面的各种杂质也脱不干净,所以明代的所谓熟铁必须进行锻打提纯才能用的。

苏钢工艺比较复杂,在当时是质量比较好的了,坩埚钢理论上也可以的,不过这两种钢产量都很低的。熟铁渗碳钢那东西本身杂质控制不了,属于没谱的东西。


深潜者 于 2014-12-21 12:21:50 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2014-12-21 12:23 编辑

liutom2 发表于 2014-12-21 12:15

具体的看这里吧http://www.doc88.com/p-9743798226199.html

炒钢不能彻底脱去杂质,主要是温度不够铁料融化与杂质成渣的吧?

西方的钢一直以来就是通过熟铁渗碳法生产的,也没谁说质量不好呀!

由生铁熔炼的熟铁里面的渣不多吧?不是非得锻打除杂不可,熟铁必须锻打主要还是它不能铸造吧?


liutom2 于 2014-12-21 13:09:13 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 12:21

炒钢不能彻底脱去杂质,主要是温度不够铁料融化与杂质成渣的吧?

西方的钢一直以来就是通过熟铁渗碳法生 ...

现代转炉吹氧的,要求铁水温度也得在 1300 度左右,在吹氧的过程中反应是发热的,最终铁水温度会超过 1600 度,在这个过程中进行脱碳,炒钢是在一个敞开的四方池子里,铁水只有几十公分深,用木棍搅动,这温度提升的就很有限了,个人对炒钢出来的熟铁碳含量到底是多少没底。此外现代转炉还要脱硫、磷、硅、锰等其他元素,炒钢是绝对解决不了这个问题的,这意味着炒钢的质量和使用的铁水质量有直接关系。

西方很长一段时间都是搞熟铁的,所谓熟铁,就是块炼铁,那东西是海绵状的,里面的杂质是非常非常多的,唯一的优点是碳含量低,这是因为块炼铁的冶炼温度低,矿石并没有融化为铁水,因此放在一起的木炭里的碳绝大部分都不能融入铁了,得到的也就是比较纯的铁了,但这样出来的铁跟浆糊差不多,于是铁矿石里的杂质和木炭残渣之类的就一锅粥了,不拿去好好锻打里面的渣滓是不会自己出来的。

至于竖炉,也就是土高炉,这东西里面的温度高,在冶炼过程中木炭或者焦炭里的碳会渗入铁矿石里,而铁里的碳含量高了熔点就会下降,于是铁就变成铁水了。也就是说,只要是高炉类型的炼铁,那出来的一定是含碳量比较高的生铁,生铁硬而脆,无法锻造,只能铸造,加工性能是很差的。


深潜者 于 2014-12-21 13:11:35 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 13:09

现代转炉吹氧的,要求铁水温度也得在 1300 度左右,在吹氧的过程中反应是发热的,最终铁水温度会超过 1600 度 ...

脱碳程度与冶炼温度本身关系不大吧?


liutom2 于 2014-12-21 13:16:31 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 12:21

炒钢不能彻底脱去杂质,主要是温度不够铁料融化与杂质成渣的吧?

西方的钢一直以来就是通过熟铁渗碳法生 ...

明代的很多冶金概念和现代都是完全不同的,所谓生熟,其实主要代表一个只能铸造,一个可以锻造,显然可以锻造的熟铁更好,因为很多器具的形状是没法铸造的,铸造主要是钟鼎一类的大型铁器或者锄头铁犁这类东西,而锄头铁犁这类东西用生铁铸造的远不如熟铁锻造并进行热处理后的好用,所以明代的主要铁器都是锻造为主了。

当时的熟铁是没法铸造的,为什么呢?因为熟铁的含碳量低,所以熔点高,没有热鼓风之前达不到融化熟铁的温度,自然也就没有熟铁水,也铸造不了了。当时也搞不了平炉,也是温度问题,炼钢需要 1600 度以上的高温,常温鼓风是很难达到的。

狒狒们和大萌朝最大的区别,就是狒狒们能达到融化钢的问题,因此所有的钢铁对狒狒们来说都是小菜了,而大萌朝,只好先用较低的温度生产出生铁,再通过炒钢或者苏钢工艺爬到低碳钢,出来的东西还是成分十分不靠谱的东西。


liutom2 于 2014-12-21 13:46:11 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 13:11

脱碳程度与冶炼温度本身关系不大吧?

炼钢过程中,氧供入熔池后元素开始氧化,元素的氧化是按一定顺序的、按照元素与氧的亲和力的强弱,当温度 T<1400℃ 时元素的氧化顺序是:Si、Mn、C、P、Fe,当温度 1400℃<T<1530℃ 时元素的氧化顺序是:Si、C、Mn、P、Fe,当温度 T>1530℃ 时元素的氧化顺序是:C、Si、Mn、P、Fe。

显然,明代的铁水温度应该是不超过 1300 度的,倒入方池中肯定还要损失一部分热量,搅拌的又是木棍,因此我十分怀疑这个脱碳能持续多长时间,因为我没查到多少度脱碳就停止了。

查了一下,据说是 1000 度以下,脱碳和氧化速度差不多,这时候脱碳就不行了,氧化层妨碍脱碳了。


liutom2 于 2014-12-21 13:48:53 发表了:

本帖最后由 liutom2 于 2014-12-21 13:54 编辑

深潜者 发表于 2014-12-21 13:11

脱碳程度与冶炼温度本身关系不大吧?

铁的脱碳主要是氧先和铁生成氧化铁,然后氧化铁再和碳反应生成一氧化碳和铁,这个反应吸热,因此要形成持续反应要超过 1500 度温度才行。


深潜者 于 2014-12-21 13:53:52 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 13:46

炼钢过程中,氧供入熔池后元素开始氧化,元素的氧化是按一定顺序的、按照元素与氧的亲和力的强弱,当温度 ...

用生铁搅拌脱碳制熟铁时,脱碳不光是靠空气,还有炉底与炉渣中氧化铁的贡献


深潜者 于 2014-12-21 13:55:23 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2014-12-21 13:57 编辑

liutom2 发表于 2014-12-21 13:16

明代的很多冶金概念和现代都是完全不同的,所谓生熟,其实主要代表一个只能铸造,一个可以锻造,显然可以 ...

就算能融化熟铁也没法铸造成形吧?毕竟液体熟铁太黏稠了。大明朝也可以靠坩埚生产均质钢吧?


liutom2 于 2014-12-21 13:57:31 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 13:53

用生铁搅拌脱碳制熟铁时,脱碳不光是靠空气,还有炉底与炉渣中氧化铁的贡献

转炉脱碳是有温度要求的,所以对铁水里的硅是有要求的,因为硅的放热是达到脱碳温度很重要的前提条件


深潜者 于 2014-12-21 14:02:55 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 13:57

转炉脱碳是有温度要求的,所以对铁水里的硅是有要求的,因为硅的放热是达到脱碳温度很重要的前提条件

转炉有温度要求是因为它生产的是钢水吧?搅拌法生产的低碳钢/熟铁团块,哪需要那么高温度?


liutom2 于 2014-12-21 14:04:26 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 13:55

就算能融化熟铁也没法铸造成形吧?毕竟液体熟铁太黏稠了。大明朝也可以靠坩埚生产均质钢吧?

现在肯定是可以铸造钢的,大萌朝哪儿会儿连融化都做不到,别的就不用提了。

坩埚法确实可以生产钢,不过大萌朝那个成分控制,出来的东西你只能看符合不符合要求,想要某种成分的钢基本上就是做梦了。


深潜者 于 2014-12-21 14:10:43 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 14:04

现在肯定是可以铸造钢的,大萌朝哪儿会儿连融化都做不到,别的就不用提了。

坩埚法确实可以生产钢,不 ...

可现在也没法铸造工业纯铁(形状规则的铸锭除外)吧?

坩埚法对碳含量的控制还比较好的,毕竟它只是将钢重熔而已


liutom2 于 2014-12-21 14:13:56 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 14:02

转炉有温度要求是因为它生产的是钢水吧?搅拌法生产的低碳钢/熟铁团块,哪需要那么高温度?

所谓熟铁,其实就是钢呀,大萌朝时期哪儿来的真正熟铁?除非是块炼铁加工出来的,问题是当时早就不用这工艺了,全是高炉生铁用各种办法弄出来的熟铁。

另外,转炉工艺的原理当时中国人应该已经掌握了,只是没弄明白原理而已,一直有个说法说当年有美国人在美国观察到中国铁匠用吹气的方法炼钢,也就是土造的不会转的转炉。


liutom2 于 2014-12-21 14:15:24 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 14:10

可现在也没法铸造工业纯铁(形状规则的铸锭除外)吧?

坩埚法对碳含量的控制还比较好的,毕竟它只是将钢 ...

中国人的坩埚炼钢是直接扔矿石的,山西人十分擅长这个,大萌朝时期就是大规模生产了。


Scat 于 2014-12-21 20:16:28 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 14:15

中国人的坩埚炼钢是直接扔矿石的,山西人十分擅长这个,大萌朝时期就是大规模生产了。

那得上焦炭吧?


Scat 于 2014-12-21 20:20:38 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 14:04

现在肯定是可以铸造钢的,大萌朝哪儿会儿连融化都做不到,别的就不用提了。

坩埚法确实可以生产钢,不 ...

就是炒钢吧,加铁矿或者直接吹气供给氧,让生铁脱碳。

想不明白的是,脱碳的铁岂不又重新凝固沉到下面去了?


深潜者 于 2014-12-21 20:23:48 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 14:15

中国人的坩埚炼钢是直接扔矿石的,山西人十分擅长这个,大萌朝时期就是大规模生产了。

如果矿石成分合适的话(镍、铬矿石的配比满足要求),以古代的冶金水平能否生产出不锈钢?还是说只有临高能搞定?

对于金银铜都缺乏的架空世界,有发行不锈钢大钱(相对于铁制钱,如果有成分合适的矿物的话)的能力吗?


深潜者 于 2014-12-21 20:24:35 发表了:

Scat 发表于 2014-12-21 20:20

就是炒钢吧,加铁矿或者直接吹气供给氧,让生铁脱碳。

想不明白的是,脱碳的铁岂不又重新凝固沉到下面 ...

凝固是自然的,不过沉到下面不至于。只是变成几块铁疙瘩而已


liutom2 于 2014-12-21 22:01:36 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 20:23

如果矿石成分合适的话(镍、铬矿石的配比满足要求),以古代的冶金水平能否生产出不锈钢?还是说只有临高 ...

在中国考古史上,挖出来的各种奇迹一般的铁器不计其数,基本上你想的出来的东西都有了,问题是这些东西都只有一份,也就是说,这完全是意外的产品,想要第二个没门。


liutom2 于 2014-12-21 22:10:44 发表了:

Scat 发表于 2014-12-21 20:16

那得上焦炭吧?

按现在能查到的文献,是坩埚里放铁和煤,然后用焦炭烧。当然用煤和木炭肯定能降低出来铁的硫、磷含量,不过明代的人多半搞不清这些道理,所以出来的总是生铁这类的东西,要么看人品搞出一些质量不错的高碳钢来,不过钢必须要缓慢冷却后打碎坩埚才行,成本要高一些。


liutom2 于 2014-12-21 22:20:44 发表了:

Scat 发表于 2014-12-21 20:20

就是炒钢吧,加铁矿或者直接吹气供给氧,让生铁脱碳。

想不明白的是,脱碳的铁岂不又重新凝固沉到下面 ...

你这是说坩埚炼钢?

按说中国的坩埚法很有可能达到 1600 度,起码一定比率上有达到 1600 度还没烧坏的坩埚,因此有一定概率出钢水,不过中国的传统做法是让盛着铁水的坩埚在 4 天的时间里缓慢降温,最后凝成固态,大致是退火脱碳的原理。


无头骑士 于 2014-12-21 22:30:27 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 20:23

如果矿石成分合适的话(镍、铬矿石的配比满足要求),以古代的冶金水平能否生产出不锈钢?还是说只有临高 ...

中国宋代文物有一尊钢制观音像,不锈,不腐,后来在文革中小红帽拆了手臂,现在主体好像还在湖州某个庙里


Scat 于 2014-12-22 00:55:19 发表了:

无头骑士 发表于 2014-12-21 22:30

中国宋代文物有一尊钢制观音像,不锈,不腐,后来在文革中小红帽拆了手臂,现在主体好像还在湖州某个庙里 ...

上个月去成都武侯祠,里面的清朝铁香炉也没怎么太锈,就是沟沟槽槽里有点


深潜者 于 2014-12-26 22:14:18 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 14:13

所谓熟铁,其实就是钢呀,大萌朝时期哪儿来的真正熟铁?除非是块炼铁加工出来的,问题是当时早就不用这工 ...

欧洲 17 世纪的大型渗碳窑制钢路线如何?


liutom2 于 2014-12-26 23:07:57 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-26 22:14

欧洲 17 世纪的大型渗碳窑制钢路线如何?

用块炼铁锻打后再用渗碳窑制钢当然是可行的,这产量和效率可就。。。。。

现代都是高炉炼铁,这产量和速度那可差太多了。


Scat 于 2014-12-27 04:27:35 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-26 23:07

用块炼铁锻打后再用渗碳窑制钢当然是可行的,这产量和效率可就。。。。。

现代都是高炉炼铁,这产量和速 ...

那时候西班牙已经有干锅炼钢了吧


深潜者 于 2014-12-27 17:23:55 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-26 23:07

用块炼铁锻打后再用渗碳窑制钢当然是可行的,这产量和效率可就。。。。。

现代都是高炉炼铁,这产量和速 ...

这招当然不是说现代了。熟铁渗碳窑制钢路线与灌钢、苏钢比如何?


兰度 于 2014-12-27 17:28:41 发表了:

Scat 发表于 2014-12-27 04:27

那时候西班牙已经有干锅炼钢了吧

到亨茨曼坩埚钢发明前,西方的主流就是熟铁渗碳炼钢。


Scat 于 2014-12-27 17:38:14 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-27 17:23

这招当然不是说现代了。熟铁渗碳窑制钢路线与灌钢、苏钢比如何?

当然还是高炉炼铁效率高,哪怕是土高炉加手工脱碳


liutom2 于 2014-12-28 09:35:12 发表了:

Scat 发表于 2014-12-27 04:27

那时候西班牙已经有干锅炼钢了吧

问题是中国很早就有竖炉炼铁了,就是早期高炉,炉体高度比较低,没有热鼓风而已,其他的用焦炭、石灰石和萤石技术都有了,连铁水出来直接搅拌脱碳的技术在明末也发展出来了,这产量跟坩埚法差的太多了。

真正意义上的坩埚炼钢要 1740 年了,能得到液态的钢,不过需要 1600 度坩埚呀,大萌朝应该是还没掌握,或者说还没弄明白,因此大萌朝的坩埚法是炼铁,然后把铁放在坩埚里继续烧几天,实现脱碳,最后得到的是凝固的钢


liutom2 于 2014-12-28 09:48:42 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-27 17:23

这招当然不是说现代了。熟铁渗碳窑制钢路线与灌钢、苏钢比如何?

制钢过程差不多,问题是熟铁渗碳工艺是块炼铁再锻打去除杂质,而苏钢和灌钢即便用了熟铁,通常也是高炉生铁经过炒钢工艺生产出来的熟铁。

中国的炒钢工艺是把高炉生铁敲碎,然后在锅里加热成铁水再搅拌,其实就是原始的搅拌法炼钢,只是因为无法控制含碳量,所以炒钢法通常是把生铁里的碳尽量炒尽,最后得到的就是熟铁,通常是低碳钢,中国的炒钢工艺在汉代就有了。


深潜者 于 2014-12-28 09:55:04 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-28 09:48

制钢过程差不多,问题是熟铁渗碳工艺是块炼铁再锻打去除杂质,而苏钢和灌钢即便用了熟铁,通常也是高炉生 ...

欧洲人上转炉前,一直都是熟铁固相渗碳制钢到死吧?似乎从没正式用生铁+熟铁制过钢。弥散法炼钢也只是短暂尝试并没有实用化。

这个是为什么?

既然欧洲人搞过弥散法,那他们显然知道生铁+熟铁混合炼制是可以制钢的。那他们是因为什么原因坚定的走熟铁固相渗碳路线?


深潜者 于 2014-12-28 09:57:18 发表了:

兰度 发表于 2014-12-27 17:28

到亨茨曼坩埚钢发明前,西方的主流就是熟铁渗碳炼钢。

那个坩埚钢貌似也只是将熟铁固相渗碳生产的泡面钢重熔制成均质钢而已


liutom2 于 2014-12-28 10:01:31 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-28 09:55

欧洲人上转炉前,一直都是熟铁固相渗碳制钢到死吧?似乎从没正式用生铁+熟铁制过钢。弥散法炼钢也只是短 ...

块炼铁里的杂质少呀,高炉生铁尤其是中国高炉生铁,由于使用煤炭,里面掺入的硫、磷等有害元素要比块炼铁要多呀


深潜者 于 2014-12-28 10:18:33 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2014-12-28 10:22 编辑

liutom2 发表于 2014-12-28 10:01

块炼铁里的杂质少呀,高炉生铁尤其是中国高炉生铁,由于使用煤炭,里面掺入的硫、磷等有害元素要比块炼铁 ...

用木炭的高炉生铁比之块炼铁的杂质含量如何?中国就算到宋明时期,不也有不少木炭高炉吗?应该足够炼钢用吧?毕竟古代钢产量远比铁产量少。

另外你这个理由说的只是熟铁渗碳钢的杂质更少吧?那欧洲人为什么坚定的选择了更贵、更好的固相渗碳路线?是因为他们对钢性能的要求更高吗?那他们为什么对钢的性能要求更高,是因为他们有大量熟铁用吗?钢性能不高就无法与熟铁拉开档次?


liutom2 于 2014-12-28 10:31:17 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-28 10:18

用木炭的高炉生铁比之块炼铁的杂质含量如何?中国就算到宋明时期,不也有不少木炭高炉吗?应该足够炼钢用 ...

块炼铁是低温还原,几乎没有碳渗入最后获得的纯铁中,因此块炼铁获得的熟铁是纯度很高的铁,几乎没有杂质,其中掺杂的各种渣滓经过锻打可以比较干净的去除,因此块炼铁的纯度是比较高的,缺点是成本和产量太低。

木炭高炉是高温还原,氧化铁在高温下与一氧化碳反应脱去氧,但在这个过程中会有碳渗入铁中,铁由于碳含量增加熔点下降,才会化为铁水,因此高炉炼铁无论如何都会含碳,大约含 4%,如果是用木炭,那么磷硫等有害杂质比较少,和块炼铁比也就是含碳量的差距。

问题在于木炭高炉的铁/木炭比例是 1:7,也就是 1 吨铁就需要 7 吨木炭,而 7 吨木炭至少也需要 10 吨以上的原木。也就是说如果用木炭高炉,这木材的需求就实在太高了,起码在中国北方是不可能的,这也正是为什么明代的中国北方就主要用煤炭,而南方用木炭了。随着钢铁的产量逐渐增加,用木炭炼铁基本上就没有了,因为实在供应不上木材,目前还在使用木炭炼铁的好像只有巴西了,用了一大片固定土地种速生林,大概也就满足个几百万吨的产量吧。


深潜者 于 2014-12-28 10:38:02 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2014-12-28 10:47 编辑

liutom2 发表于 2014-12-28 10:31

块炼铁是低温还原,几乎没有碳渗入最后获得的纯铁中,因此块炼铁获得的熟铁是纯度很高的铁,几乎没有杂质 ...

那么就是中国因为使用的是煤炼铁,反正 PS 杂质就不少了,干脆用能耗、效率更高的生铁熟铁混炼发制钢算了?貌似就算在明朝的时候,福建、广东也有很多用木炭的炼铁厂。满足“优质”钢的生产需求还是够用的吧?

PS 国朝古代铁年产量越有十来万吨,其中钢产量能有多少?


深潜者 于 2014-12-28 10:52:56 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-26 23:07

用块炼铁锻打后再用渗碳窑制钢当然是可行的,这产量和效率可就。。。。。

现代都是高炉炼铁,这产量和速 ...

渗碳窑的能耗有多高?《世界冶金发展史》第 319 页的说法是瑞典三箱渗碳炉生产450kg 钢需要 100t 木炭。这个能耗未免太离谱了吧?


liutom2 于 2014-12-28 10:56:14 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-28 10:52

渗碳窑的能耗有多高?《世界冶金发展史》第 319 页的说法是瑞典三箱渗碳炉生产 450kg 钢需要 100t 木炭。这个能 ...

谁知道,反正中国人早就不用这种笨的出奇的法子了,要给熟铁增碳,灌钢法就足够了


深潜者 于 2014-12-28 11:02:06 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2014-12-28 11:03 编辑

liutom2 发表于 2014-12-28 10:56

谁知道,反正中国人早就不用这种笨的出奇的法子了,要给熟铁增碳,灌钢法就足够了

不过欧洲人为什么会将固相渗碳法用到 19 世纪中叶呢?19 世纪的欧洲人显然不可能搞不定灌钢。

不过书中也有提高钢的价格仅仅是熟铁的 3 倍而已。这样看,如果能耗真有 220t/t,那钢根本不可能那么便宜。


liutom2 于 2014-12-28 11:10:15 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-28 10:38

那么就是中国因为使用的是煤炼铁,反正 PS 杂质就不少了,干脆用能耗、效率更高的生铁熟铁混炼发制钢算了? ...

这跟铁器的用途有关呀,很多农具类的,是不需要质量太高的铁的,比如铁犁、锄头之类的,铸铁就足够了,而且中国人会用夹钢和包钢法,只在刃部用好铁或者钢,其他的地方用铸铁就行了,就是铸铁,也可以用脱碳的办法提高质量。

中国南方的铁质量好,就是因为用木炭,所以一直有福建铁这个分类,其实就是木炭炼的铁。


liutom2 于 2014-12-28 11:12:47 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-28 11:02

不过欧洲人为什么会将固相渗碳法用到 19 世纪中叶呢?19 世纪的欧洲人显然不可能搞不定灌钢。

不过书中也有 ...

渗碳工艺现在也用呀,低碳钢硬度低,容易加工呀,加工完了再渗碳,硬度就高了,这完全是工艺需要而已。


深潜者 于 2014-12-28 11:16:36 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-28 11:12

渗碳工艺现在也用呀,低碳钢硬度低,容易加工呀,加工完了再渗碳,硬度就高了,这完全是工艺需要而已。

我说的那个是 19 世纪后半叶前生产中、高碳钢半成品的普遍工艺呀!不是成品热处理那种的。大型渗碳窑的原料是熟铁棒,而非加工好的制品。


liutom2 于 2014-12-28 11:32:13 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-28 11:16

我说的那个是 19 世纪后半叶前生产中、高碳钢半成品的普遍工艺呀!不是成品热处理那种的。大型渗碳窑的原料 ...

欧洲到 19 世纪也开始使用高炉了吧?


深潜者 于 2014-12-28 11:50:27 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2014-12-28 12:04 编辑

liutom2 发表于 2014-12-28 11:32

欧洲到 19 世纪也开始使用高炉了吧?

17 世纪就上高炉了,但那时只是铸炮而已。后来才用生铁制熟铁。钢貌似长期以来都是用固相渗碳法生产的。

不过貌似 1850~1880 年相当一部分钢是用搅拌法生产的。或许欧洲没上灌钢,真的是因为他们没在此工艺落伍前搞定之。


liutom2 于 2014-12-28 16:57:34 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-28 11:50

17 世纪就上高炉了,但那时只是铸炮而已。后来才用生铁制熟铁。钢貌似长期以来都是用固相渗碳法生产的。

...

说到底中国人还是聪明,起码在明朝都是挺聪明的,之后就是让儒教给害了


兰度 于 2014-12-28 17:26:06 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-28 09:57

那个坩埚钢貌似也只是将熟铁固相渗碳生产的泡面钢重熔制成均质钢而已

到 19 世纪就进化为以熟铁和废钢为原料了。


深潜者 于 2014-12-28 17:45:35 发表了:

兰度 发表于 2014-12-28 17:26

到 19 世纪就进化为以熟铁和废钢为原料了。

熟铁的含碳量不是不够吗?坩埚还能兼负渗碳功能?


兰度 于 2014-12-28 18:10:08 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-28 17:45

熟铁的含碳量不是不够吗?坩埚还能兼负渗碳功能?

所以加入废钢。


深潜者 于 2014-12-28 18:13:43 发表了:

兰度 发表于 2014-12-28 18:10

所以加入废钢。

加废高碳钢和熟铁来生产中碳钢?


兰度 于 2014-12-28 19:06:02 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-28 18:13

加废高碳钢和熟铁来生产中碳钢?

可以通过调整熟铁和废钢的比例来生产不同的钢,必要的话也可添加生铁或其他含碳化合物。


dengjianyyy 于 2014-12-28 19:06:48 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-28 18:13

加废高碳钢和熟铁来生产中碳钢?

生铁水,不是熟铁。其实就是指马丁平炉。


深潜者 于 2014-12-28 19:12:12 发表了:

dengjianyyy 发表于 2014-12-28 19:06

生铁水,不是熟铁。其实就是指马丁平炉。

也就是说其实简易版的平炉 18 世纪就发明了?


兰度 于 2014-12-28 19:28:32 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-28 19:12

也就是说其实简易版的平炉 18 世纪就发明了?

没有。除了坩埚钢外,19 世纪上半叶常用的另一种大规模炼钢法就是类似中国的生铁炒钢法,只是规模要大得多。这个方法只能生产低碳钢,而且严重依赖于工人的经验,弄不好搅炼得过了头就出了一炉熟铁。


beiyu 于 2014-12-20 18:22:06 发表了:

本帖最后由 beiyu 于 2014-12-20 18:26 编辑

之前有个帖子说到过明末生铁价格,但是大家对明末生铁到底值多少钱,并未确定。今天忽然想到一个推断思路,诸位看看是否正确

1、推导基础

明末的生铁价格难以推断,主要因为资料不全,而且近现代都是高炉冶炼,但是在近代的中国,即便汉阳铁厂出现,也还是有像明末那样用木炭炼铁的铁厂。其所有的工艺和明末毫无两样,而这样的铁厂之所以生存,一是因为交通不便,外来高炉生铁运输成本高昂,二是因为木炭铁友低硫低磷的特点,所以还有市场。

用清末的木炭生铁价格,减去白银贬值因素,应该能大致推断出明末的生铁价格。

2、清末木炭生铁价格

以湖南紫口为例,因为低硫低磷,江南制造局买来和进口洋铁掺和,炼制炮钢。按照江南制造局的记载,1905 年,湖南(紫口)生铁每吨 29 两 5 钱,这是到货价格,再查询长江运价,下行每吨为 3 两,而湖南到汉口的运价未知,粗估也在 3 两以内。至于卖到江南局的生铁是不是要给回扣,回扣多少,完全未知。即

29.5 - 3 - 3 = 23.5 两/吨,发货价格。出厂价格约估在   20 两左右

3、清末换算明末

主要是两个办法,都是小农经济时代,粮食可以作为换算中介,另外,可以以金银比价作为换算中介

a、粮价,1905 年粮价,上海米价在 4.7-6.6 元/石之间,也就是 3.4-4.8 两,而稻谷价格按照当时米谷一半算,谷价在 1.7-2.4 两/石,。减去运费(清末上海的稻米都来自两湖、甚至是四川地区),当在 1.55-2.3 两/石

明末不了解。

b 金银比价,1905 年的金银比价在 33:1,明末未知。

4、临高钢铁倾销问题

高炉生铁的价格在某些时候未必能比木炭生铁低。因为任何价格都有一个数量前提。比如,年需求 100 吨以下的生铁,一定是土制炼铁的价格便宜,因为高炉的固定成本比土制铁炉高,摊到 100 吨生铁上一定奇贵无比。但是年需求在 10 万吨生铁的时候,自然是高炉生铁便宜,而土制生铁价高。所以临高生铁要想倾销,还取决于两个因素

1、交通或者运输成本,如果运费太贵,那么一定竞争不过本地生铁

2、生铁需求的增长,整个东亚生铁需求没有上来,那么即便交通便利,高炉生铁还是没有优势可言。

另外,临高只说技术,从来不精算成本,现在钢厂生铁到底多少钱一吨,怕是厂长也不知道吧。


Scat 于 2014-12-20 20:47:48 发表了:

明末生铁产量有相当大比例是在山西生产的,忻州?用煤冶炼。以前查有的说要占一半到 1/3。

另外上面的粮食价格里要考虑龙洋似乎是库平一两,明朝也是西班牙银元被东南老百姓当 1 两用。

近代高炉和土高炉劳动生产率相差还是很悬殊的,不过相差更大的是平炉炼钢和各种古代脱碳渗碳锻铁。


lzy0702 于 2014-12-21 00:54:56 发表了:

高炉平炉无论如何不会比明代的手工业成本高


liutom2 于 2014-12-21 10:47:57 发表了:

看看中国冶铁史这本书吧,里面有明代使用的冶铁技术细节。

关于明代铁的价格,其实有很多地方都有记载的,明中期的价格普通铁就是每斤 0.02 两白银,这个大致是熟铁或者质量较低的可锻铁,生铁价格在 0.006 两,折算到每吨熟铁是 34 两左右,生铁是 10 两左右。

明代使用的都是 20 立方米炉容的小型竖炉,这是现代高炉的雏形,主要差距是炉体高度低,这样冶炼效率低,而且是常温鼓风,现代高炉是热鼓风,因此在效率方面差很多的,相应的在成本上差的也很多,临高低碳钢的成本应该比明朝熟铁的成本低一半以上,而质量要比熟铁强的多,主要是碳含量控制准确,里面的硫磷等有害杂质含量也低的多,如果用来打制鸟铳枪管,普通熟铁必须用锻打的方式提纯,大约要损耗 70%,而临高低碳钢直接就可以用了。

当然,明代的冶铁技术其实也发展的相当高了,比如苏钢,就能达到临高低碳钢的水平,甚至可能还更好一些,苏钢的价格是每斤 0.0365,不过苏钢工艺复杂,产量是比较低的,狒狒们随便就能拿出 3.5 万吨低碳钢来,大萌朝是无论如何不能比的。


深潜者 于 2014-12-21 11:03:35 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2014-12-21 11:04 编辑

liutom2 发表于 2014-12-21 10:47

看看中国冶铁史这本书吧,里面有明代使用的冶铁技术细节。

关于明代铁的价格,其实有很多地方都有记载的, ...

苏钢的质量能比平炉钢还好吗?

生熟铁混合出来的苏钢与熟铁渗碳钢、坩埚铸钢比起来质量如何?


liutom2 于 2014-12-21 12:15:26 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 11:03

苏钢的质量能比平炉钢还好吗?

生熟铁混合出来的苏钢与熟铁渗碳钢、坩埚铸钢比起来质量如何?

具体的看这里吧http://www.doc88.com/p-9743798226199.html

明代其实已经会简单的转炉炼钢法了,宋应星记载的炒刚和转炉是一个原理,只是当时的炒钢法多半只能脱碳,因为温度不够不能脱的很彻底,里面的各种杂质也脱不干净,所以明代的所谓熟铁必须进行锻打提纯才能用的。

苏钢工艺比较复杂,在当时是质量比较好的了,坩埚钢理论上也可以的,不过这两种钢产量都很低的。熟铁渗碳钢那东西本身杂质控制不了,属于没谱的东西。


深潜者 于 2014-12-21 12:21:50 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2014-12-21 12:23 编辑

liutom2 发表于 2014-12-21 12:15

具体的看这里吧http://www.doc88.com/p-9743798226199.html

炒钢不能彻底脱去杂质,主要是温度不够铁料融化与杂质成渣的吧?

西方的钢一直以来就是通过熟铁渗碳法生产的,也没谁说质量不好呀!

由生铁熔炼的熟铁里面的渣不多吧?不是非得锻打除杂不可,熟铁必须锻打主要还是它不能铸造吧?


liutom2 于 2014-12-21 13:09:13 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 12:21

炒钢不能彻底脱去杂质,主要是温度不够铁料融化与杂质成渣的吧?

西方的钢一直以来就是通过熟铁渗碳法生 ...

现代转炉吹氧的,要求铁水温度也得在 1300 度左右,在吹氧的过程中反应是发热的,最终铁水温度会超过 1600 度,在这个过程中进行脱碳,炒钢是在一个敞开的四方池子里,铁水只有几十公分深,用木棍搅动,这温度提升的就很有限了,个人对炒钢出来的熟铁碳含量到底是多少没底。此外现代转炉还要脱硫、磷、硅、锰等其他元素,炒钢是绝对解决不了这个问题的,这意味着炒钢的质量和使用的铁水质量有直接关系。

西方很长一段时间都是搞熟铁的,所谓熟铁,就是块炼铁,那东西是海绵状的,里面的杂质是非常非常多的,唯一的优点是碳含量低,这是因为块炼铁的冶炼温度低,矿石并没有融化为铁水,因此放在一起的木炭里的碳绝大部分都不能融入铁了,得到的也就是比较纯的铁了,但这样出来的铁跟浆糊差不多,于是铁矿石里的杂质和木炭残渣之类的就一锅粥了,不拿去好好锻打里面的渣滓是不会自己出来的。

至于竖炉,也就是土高炉,这东西里面的温度高,在冶炼过程中木炭或者焦炭里的碳会渗入铁矿石里,而铁里的碳含量高了熔点就会下降,于是铁就变成铁水了。也就是说,只要是高炉类型的炼铁,那出来的一定是含碳量比较高的生铁,生铁硬而脆,无法锻造,只能铸造,加工性能是很差的。


深潜者 于 2014-12-21 13:11:35 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 13:09

现代转炉吹氧的,要求铁水温度也得在 1300 度左右,在吹氧的过程中反应是发热的,最终铁水温度会超过 1600 度 ...

脱碳程度与冶炼温度本身关系不大吧?


liutom2 于 2014-12-21 13:16:31 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 12:21

炒钢不能彻底脱去杂质,主要是温度不够铁料融化与杂质成渣的吧?

西方的钢一直以来就是通过熟铁渗碳法生 ...

明代的很多冶金概念和现代都是完全不同的,所谓生熟,其实主要代表一个只能铸造,一个可以锻造,显然可以锻造的熟铁更好,因为很多器具的形状是没法铸造的,铸造主要是钟鼎一类的大型铁器或者锄头铁犁这类东西,而锄头铁犁这类东西用生铁铸造的远不如熟铁锻造并进行热处理后的好用,所以明代的主要铁器都是锻造为主了。

当时的熟铁是没法铸造的,为什么呢?因为熟铁的含碳量低,所以熔点高,没有热鼓风之前达不到融化熟铁的温度,自然也就没有熟铁水,也铸造不了了。当时也搞不了平炉,也是温度问题,炼钢需要 1600 度以上的高温,常温鼓风是很难达到的。

狒狒们和大萌朝最大的区别,就是狒狒们能达到融化钢的问题,因此所有的钢铁对狒狒们来说都是小菜了,而大萌朝,只好先用较低的温度生产出生铁,再通过炒钢或者苏钢工艺爬到低碳钢,出来的东西还是成分十分不靠谱的东西。


liutom2 于 2014-12-21 13:46:11 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 13:11

脱碳程度与冶炼温度本身关系不大吧?

炼钢过程中,氧供入熔池后元素开始氧化,元素的氧化是按一定顺序的、按照元素与氧的亲和力的强弱,当温度 T<1400℃ 时元素的氧化顺序是:Si、Mn、C、P、Fe,当温度 1400℃<T<1530℃ 时元素的氧化顺序是:Si、C、Mn、P、Fe,当温度 T>1530℃ 时元素的氧化顺序是:C、Si、Mn、P、Fe。

显然,明代的铁水温度应该是不超过 1300 度的,倒入方池中肯定还要损失一部分热量,搅拌的又是木棍,因此我十分怀疑这个脱碳能持续多长时间,因为我没查到多少度脱碳就停止了。

查了一下,据说是 1000 度以下,脱碳和氧化速度差不多,这时候脱碳就不行了,氧化层妨碍脱碳了。


liutom2 于 2014-12-21 13:48:53 发表了:

本帖最后由 liutom2 于 2014-12-21 13:54 编辑

深潜者 发表于 2014-12-21 13:11

脱碳程度与冶炼温度本身关系不大吧?

铁的脱碳主要是氧先和铁生成氧化铁,然后氧化铁再和碳反应生成一氧化碳和铁,这个反应吸热,因此要形成持续反应要超过 1500 度温度才行。


深潜者 于 2014-12-21 13:53:52 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 13:46

炼钢过程中,氧供入熔池后元素开始氧化,元素的氧化是按一定顺序的、按照元素与氧的亲和力的强弱,当温度 ...

用生铁搅拌脱碳制熟铁时,脱碳不光是靠空气,还有炉底与炉渣中氧化铁的贡献


深潜者 于 2014-12-21 13:55:23 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2014-12-21 13:57 编辑

liutom2 发表于 2014-12-21 13:16

明代的很多冶金概念和现代都是完全不同的,所谓生熟,其实主要代表一个只能铸造,一个可以锻造,显然可以 ...

就算能融化熟铁也没法铸造成形吧?毕竟液体熟铁太黏稠了。大明朝也可以靠坩埚生产均质钢吧?


liutom2 于 2014-12-21 13:57:31 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 13:53

用生铁搅拌脱碳制熟铁时,脱碳不光是靠空气,还有炉底与炉渣中氧化铁的贡献

转炉脱碳是有温度要求的,所以对铁水里的硅是有要求的,因为硅的放热是达到脱碳温度很重要的前提条件


深潜者 于 2014-12-21 14:02:55 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 13:57

转炉脱碳是有温度要求的,所以对铁水里的硅是有要求的,因为硅的放热是达到脱碳温度很重要的前提条件

转炉有温度要求是因为它生产的是钢水吧?搅拌法生产的低碳钢/熟铁团块,哪需要那么高温度?


liutom2 于 2014-12-21 14:04:26 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 13:55

就算能融化熟铁也没法铸造成形吧?毕竟液体熟铁太黏稠了。大明朝也可以靠坩埚生产均质钢吧?

现在肯定是可以铸造钢的,大萌朝哪儿会儿连融化都做不到,别的就不用提了。

坩埚法确实可以生产钢,不过大萌朝那个成分控制,出来的东西你只能看符合不符合要求,想要某种成分的钢基本上就是做梦了。


深潜者 于 2014-12-21 14:10:43 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 14:04

现在肯定是可以铸造钢的,大萌朝哪儿会儿连融化都做不到,别的就不用提了。

坩埚法确实可以生产钢,不 ...

可现在也没法铸造工业纯铁(形状规则的铸锭除外)吧?

坩埚法对碳含量的控制还比较好的,毕竟它只是将钢重熔而已


liutom2 于 2014-12-21 14:13:56 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 14:02

转炉有温度要求是因为它生产的是钢水吧?搅拌法生产的低碳钢/熟铁团块,哪需要那么高温度?

所谓熟铁,其实就是钢呀,大萌朝时期哪儿来的真正熟铁?除非是块炼铁加工出来的,问题是当时早就不用这工艺了,全是高炉生铁用各种办法弄出来的熟铁。

另外,转炉工艺的原理当时中国人应该已经掌握了,只是没弄明白原理而已,一直有个说法说当年有美国人在美国观察到中国铁匠用吹气的方法炼钢,也就是土造的不会转的转炉。


liutom2 于 2014-12-21 14:15:24 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 14:10

可现在也没法铸造工业纯铁(形状规则的铸锭除外)吧?

坩埚法对碳含量的控制还比较好的,毕竟它只是将钢 ...

中国人的坩埚炼钢是直接扔矿石的,山西人十分擅长这个,大萌朝时期就是大规模生产了。


Scat 于 2014-12-21 20:16:28 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 14:15

中国人的坩埚炼钢是直接扔矿石的,山西人十分擅长这个,大萌朝时期就是大规模生产了。

那得上焦炭吧?


Scat 于 2014-12-21 20:20:38 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 14:04

现在肯定是可以铸造钢的,大萌朝哪儿会儿连融化都做不到,别的就不用提了。

坩埚法确实可以生产钢,不 ...

就是炒钢吧,加铁矿或者直接吹气供给氧,让生铁脱碳。

想不明白的是,脱碳的铁岂不又重新凝固沉到下面去了?


深潜者 于 2014-12-21 20:23:48 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 14:15

中国人的坩埚炼钢是直接扔矿石的,山西人十分擅长这个,大萌朝时期就是大规模生产了。

如果矿石成分合适的话(镍、铬矿石的配比满足要求),以古代的冶金水平能否生产出不锈钢?还是说只有临高能搞定?

对于金银铜都缺乏的架空世界,有发行不锈钢大钱(相对于铁制钱,如果有成分合适的矿物的话)的能力吗?


深潜者 于 2014-12-21 20:24:35 发表了:

Scat 发表于 2014-12-21 20:20

就是炒钢吧,加铁矿或者直接吹气供给氧,让生铁脱碳。

想不明白的是,脱碳的铁岂不又重新凝固沉到下面 ...

凝固是自然的,不过沉到下面不至于。只是变成几块铁疙瘩而已


liutom2 于 2014-12-21 22:01:36 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 20:23

如果矿石成分合适的话(镍、铬矿石的配比满足要求),以古代的冶金水平能否生产出不锈钢?还是说只有临高 ...

在中国考古史上,挖出来的各种奇迹一般的铁器不计其数,基本上你想的出来的东西都有了,问题是这些东西都只有一份,也就是说,这完全是意外的产品,想要第二个没门。


liutom2 于 2014-12-21 22:10:44 发表了:

Scat 发表于 2014-12-21 20:16

那得上焦炭吧?

按现在能查到的文献,是坩埚里放铁和煤,然后用焦炭烧。当然用煤和木炭肯定能降低出来铁的硫、磷含量,不过明代的人多半搞不清这些道理,所以出来的总是生铁这类的东西,要么看人品搞出一些质量不错的高碳钢来,不过钢必须要缓慢冷却后打碎坩埚才行,成本要高一些。


liutom2 于 2014-12-21 22:20:44 发表了:

Scat 发表于 2014-12-21 20:20

就是炒钢吧,加铁矿或者直接吹气供给氧,让生铁脱碳。

想不明白的是,脱碳的铁岂不又重新凝固沉到下面 ...

你这是说坩埚炼钢?

按说中国的坩埚法很有可能达到 1600 度,起码一定比率上有达到 1600 度还没烧坏的坩埚,因此有一定概率出钢水,不过中国的传统做法是让盛着铁水的坩埚在 4 天的时间里缓慢降温,最后凝成固态,大致是退火脱碳的原理。


无头骑士 于 2014-12-21 22:30:27 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-21 20:23

如果矿石成分合适的话(镍、铬矿石的配比满足要求),以古代的冶金水平能否生产出不锈钢?还是说只有临高 ...

中国宋代文物有一尊钢制观音像,不锈,不腐,后来在文革中小红帽拆了手臂,现在主体好像还在湖州某个庙里


Scat 于 2014-12-22 00:55:19 发表了:

无头骑士 发表于 2014-12-21 22:30

中国宋代文物有一尊钢制观音像,不锈,不腐,后来在文革中小红帽拆了手臂,现在主体好像还在湖州某个庙里 ...

上个月去成都武侯祠,里面的清朝铁香炉也没怎么太锈,就是沟沟槽槽里有点


深潜者 于 2014-12-26 22:14:18 发表了:

liutom2 发表于 2014-12-21 14:13

所谓熟铁,其实就是钢呀,大萌朝时期哪儿来的真正熟铁?除非是块炼铁加工出来的,问题是当时早就不用这工 ...

欧洲 17 世纪的大型渗碳窑制钢路线如何?


liutom2 于 2015-1-1 14:08:39 发表了:

深潜者 发表于 2014-12-31 20:50

世界冶金发展史的说法是 1829 年吹冷风的高炉燃料(焦炭或煤)/生铁比是 8.05(1833 年吹 315℃ 热风后,燃料/ ...

明代的燃料比数据没有,但是,明代的高炉各项指标和 19 世纪的数据相差不大,个人怀疑明代燃料消耗应该没有那么高


liutom2 于 2015-1-1 14:14:09 发表了:

xiaoweisan 发表于 2015-1-1 10:53

龙洋是库平七钱二分吧?西班牙双柱银元重七钱二分,含九成银,把它当七钱二分纯银也就罢了,当一两银子用 ...

银币毕竟比碎银子更靠谱一些,碎银子还有成色问题的


深潜者 于 2015-1-1 14:18:49 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2015-1-1 14:20 编辑

liutom2 发表于 2015-1-1 14:08

明代的燃料比数据没有,但是,明代的高炉各项指标和 19 世纪的数据相差不大,个人怀疑明代燃料消耗应该没有 ...

明代高炉吹的就是冷风吧?那燃耗比就应该与上面那个 1829 年的吹冷风高炉差不多,煤/生铁比 8 左右。得靠吹热风才能大幅降低燃料消耗吧?

至于那个燃耗比 2 的块炼炉,是 19 世纪中叶水平的,不知道有没鼓热风啥的。不过照你给的资料,1900 年的高炉燃耗比也有 2.68 之多,远高于 19 世纪中叶的块炼炉。


深潜者 于 2015-1-1 14:31:38 发表了:

liutom2 发表于 2015-1-1 14:14

银币毕竟比碎银子更靠谱一些,碎银子还有成色问题的

但正常银币的价值也就比含银量高一层左右吧?那个应该属于非理性的追涨杀跌


liutom2 于 2015-1-1 15:11:39 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-1 14:18

明代高炉吹的就是冷风吧?那燃耗比就应该与上面那个 1829 年的吹冷风高炉差不多,煤/生铁比 8 左右。得靠吹热 ...

块炼炉这东西肯定是不如高炉的,中国人精明的很,能省钱的办法几乎都琢磨出来了,从明朝以后被儒教坑害了而已


liutom2 于 2015-1-1 15:13:52 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-1 14:31

但正常银币的价值也就比含银量高一层左右吧?那个应该属于非理性的追涨杀跌

这银币里的成色差异就是铸币税呀,也就是所谓信用的价值


深潜者 于 2015-1-1 15:24:38 发表了:

liutom2 发表于 2015-1-1 15:11

块炼炉这东西肯定是不如高炉的,中国人精明的很,能省钱的办法几乎都琢磨出来了,从明朝以后被儒教坑害了 ...

感觉国朝冶铁发展中,对锻铁的重视程度一直不高。


深潜者 于 2015-1-1 15:26:52 发表了:

liutom2 发表于 2015-1-1 15:13

这银币里的成色差异就是铸币税呀,也就是所谓信用的价值

但 0.72 两的银币换 1 两纹银也太过分了吧?


xiaoweisan 于 2015-1-1 16:01:31 发表了:

liutom2 发表于 2015-1-1 14:14

银币毕竟比碎银子更靠谱一些,碎银子还有成色问题的

银币也不是足银,实际含银才六钱多。把它当作纯银看,也只有七钱二分。


深潜者 于 2015-1-1 16:09:32 发表了:

xiaoweisan 发表于 2015-1-1 16:01

银币也不是足银,实际含银才六钱多。把它当作纯银看,也只有七钱二分。

数数比称重+验成色容易得多,也没有火耗的问题,极大减少了贸易成本。具有纯银级的价值很正常


xiaoweisan 于 2015-1-1 17:57:35 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-1 16:09

数数比称重+验成色容易得多,也没有火耗的问题,极大减少了贸易成本。具有纯银级的价值很正常

是啊,我承认这个 10%的铸币税是合理的,而且纯银太软,恐怕也不适合铸币。不过双柱银元的总重量也只有七钱二分啊,从现存的实物看,有的还更轻一点。


深潜者 于 2015-1-1 18:12:13 发表了:

xiaoweisan 发表于 2015-1-1 17:57

是啊,我承认这个 10%的铸币税是合理的,而且纯银太软,恐怕也不适合铸币。不过双柱银元的总重量也只有七 ...

价值就算远高于含银量也不是不正常吧?当年制造当十铜圆时,其含铜量也不是三四文而已,这个差值远比银元的大。


xiaoweisan 于 2015-1-1 23:03:04 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-1 18:12

价值就算远高于含银量也不是不正常吧?当年制造当十铜圆时,其含铜量也不是三四文而已,这个差值远比银元 ...

当十铜圆的事情我不清楚,不过历史上蔡京之类的人发行当五、当十钱时,似乎还是激起了相当大的不满,更不要说王莽了。更重要的是,国家发行面值高于价值的货币,靠的是政府的信用,但明朝的老百姓应该并不看中(甚至不知道)西班牙政府的信用,只是看中银元的方便性。话说,古人把 1 西班牙银元当 1 两银子用,这个有史料证据吗?


liutom2 于 2015-1-2 10:37:03 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-1 15:24

感觉国朝冶铁发展中,对锻铁的重视程度一直不高。

中国历史上的所谓熟铁就是可锻铁呀,熟铁就是可以锻造的铁,其本质上应该是低碳钢


liutom2 于 2015-1-2 10:39:02 发表了:

xiaoweisan 发表于 2015-1-1 23:03

当十铜圆的事情我不清楚,不过历史上蔡京之类的人发行当五、当十钱时,似乎还是激起了相当大的不满,更不 ...

事情的关键在于政府在收税的时候承认这就是一两白银,这就是货币的信用价值所在。

再往后纸币里可是一点银子都没有了。


深潜者 于 2015-1-2 18:16:09 发表了:

liutom2 发表于 2015-1-2 10:37

中国历史上的所谓熟铁就是可锻铁呀,熟铁就是可以锻造的铁,其本质上应该是低碳钢

相对熟铁在欧洲的重视程度比而已。欧洲一直以来“只”用熟铁,而中国则以生铁为主。


左武卫将军 于 2015-1-3 13:06:12 发表了:

liutom2 发表于 2015-1-2 10:37

中国历史上的所谓熟铁就是可锻铁呀,熟铁就是可以锻造的铁,其本质上应该是低碳钢

所谓的熟铁生铁只是古代沿用下来的称谓而已;

古代没有办法测量钢铁中的碳含量,只能凭借其表象、使用性能、加工性能才粗略的定义。

一般古代说的熟铁标准是质软、可锻,而按照现代碳含量的标准来划分的话应该包含各种钢(中低碳钢)和工业纯铁;

就是现代民间一般所说的熟其实按照现代工业标准其实应该是指低碳钢,行业上真正专业的应该是工业纯铁,不过这玩意用在电工等高技术领域,普通人谁用的起啊。

一般行业术语应该是工业纯铁、低中高碳钢、铸铁;

民间所说的一般是熟铁、钢、生铁;


liutom2 于 2015-1-3 13:49:38 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-2 18:16

相对熟铁在欧洲的重视程度比而已。欧洲一直以来“只”用熟铁,而中国则以生铁为主。

生铁能铸造,铸造比锻造肯定要快的多了,不过铸造出来的东西性能比较差,只能民用。欧洲人,这铁器恐怕主要不是民用吧?


liutom2 于 2015-1-3 13:50:39 发表了:

左武卫将军 发表于 2015-1-3 13:06

所谓的熟铁生铁只是古代沿用下来的称谓而已;

古代没有办法测量钢铁中的碳含量,只能凭借其表象、使用性 ...

中国历史上的所谓生熟主要就是铸造和锻造的区别。


深潜者 于 2015-1-3 18:10:35 发表了:

liutom2 发表于 2015-1-3 13:49

生铁能铸造,铸造比锻造肯定要快的多了,不过铸造出来的东西性能比较差,只能民用。欧洲人,这铁器恐怕主 ...

别瞧不起欧洲人呀!他们连农具貌似都是熟铁锻造的。


liutom2 于 2015-1-3 20:11:40 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-3 18:10

别瞧不起欧洲人呀!他们连农具貌似都是熟铁锻造的。

印象中起码在 17 世纪欧洲人在冶铁方面还不如中国吧?熟铁的农具成本应该会高一些,也就意味着使用要更少一些。

我前一阵查明代物价,生铁是 0.006 两一斤,熟铁要到 0.015 一斤。

不过似乎中国熟铁制造农具也挺多,具体的得查查这方面的文献了。


liutom2 于 2015-1-3 20:14:36 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-3 18:10

别瞧不起欧洲人呀!他们连农具貌似都是熟铁锻造的。

具体差异可能就在生铁淋口上,这工艺能比较简单的生产处凑合能用的农具来,使得铁质农具的成本下降。


liutom2 于 2015-1-3 20:21:15 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-3 18:10

别瞧不起欧洲人呀!他们连农具貌似都是熟铁锻造的。

大概查了 一下,中国早期熟铁工艺不太完善的时候,是用生铁铸造,然后嘛估计他们就用了脱碳工艺,弄出凑合能用的铸铁农具,再往后炒钢工艺成熟了,就全是熟铁农具了。再往后熟铁农具再来生铁淋口,于是连钢刃都省了。


深潜者 于 2015-1-3 20:24:09 发表了:

liutom2 发表于 2015-1-3 20:21

大概查了 一下,中国早期熟铁工艺不太完善的时候,是用生铁铸造,然后嘛估计他们就用了脱碳工艺,弄出凑 ...

貌似那招叫生铁柔化术?貌似要在 900℃ 左右的中性气氛下焖几天,能耗应该比熟铁渗碳少不了多少吧?


liutom2 于 2015-1-3 20:31:03 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-3 20:24

貌似那招叫生铁柔化术?貌似要在 900℃ 左右的中性气氛下焖几天,能耗应该比熟铁渗碳少不了多少吧?

总比用青铜的强呀,再说就是想要也没那么多铜呀。


liutom2 于 2015-1-3 20:31:45 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-3 20:24

貌似那招叫生铁柔化术?貌似要在 900℃ 左右的中性气氛下焖几天,能耗应该比熟铁渗碳少不了多少吧?

中国人就是一群吃货,只要是跟弄吃的有关的,大概这世界上没人能跟中国人比了。


深潜者 于 2015-1-3 20:33:47 发表了:

liutom2 发表于 2015-1-3 20:31

总比用青铜的强呀,再说就是想要也没那么多铜呀。

我的意思是与其这么折腾生铁,真心还不如用熟铁吧?


liutom2 于 2015-1-3 20:36:31 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-3 20:33

我的意思是与其这么折腾生铁,真心还不如用熟铁吧?

到明代应该也是以熟铁为主了,毕竟炒钢工艺早就有了,炒出来的就是熟铁嘛。


深潜者 于 2015-1-3 20:43:06 发表了:

liutom2 发表于 2015-1-3 20:36

到明代应该也是以熟铁为主了,毕竟炒钢工艺早就有了,炒出来的就是熟铁嘛。

那招在战国时代就发明了,不过对于那种用途,老老实实用块炼炉生产熟铁不就行了吗?(在炒钢法发明之前)干嘛非得折腾生铁。还是说当时国朝的熟铁工艺根本不行?


liutom2 于 2015-1-3 21:24:21 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-3 20:43

那招在战国时代就发明了,不过对于那种用途,老老实实用块炼炉生产熟铁不就行了吗?(在炒钢法发明之前) ...

哦,似乎主要问题在用煤炼铁的问题,用煤的话燃料消耗更多也好解决,中国煤多呀,欧洲很长时间都是用木炭的。

这个块炼炉,应该是只能用木炭的,所以在用煤炼铁的高炉出现后块炼炉就很快完蛋了。


深潜者 于 2015-1-3 21:29:16 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2015-1-3 21:30 编辑

liutom2 发表于 2015-1-3 21:24

哦,似乎主要问题在用煤炼铁的问题,用煤的话燃料消耗更多也好解决,中国煤多呀,欧洲很长时间都是用木炭 ...

煤炼铁不是宋明的事吗?之前的话,用块炼炉+熟铁显然比高炉+生铁+柔化退火强吧?

我说的这个自然是没发明炒钢,无法通过生铁炼熟铁时代的事。

欧洲的块炼炉一直用到 19 世纪中叶。


liutom2 于 2015-1-4 11:17:40 发表了:

深潜者 发表于 2015-1-3 21:29

煤炼铁不是宋明的事吗?之前的话,用块炼炉+熟铁显然比高炉+生铁+柔化退火强吧?

我说的这个自然是没发 ...

欧洲历史上用煤炼铁要到 16XX 年了,所以之前他们只能用木炭了。

用煤炼铁有数量优势,而木炭炼铁有质量优势,所以在用煤炼的生铁质量上来之前用木炭炼铁肯定要维持一定的比例的,中国也是一样的。

用木炭炼铁的最大问题是没法供应足够的燃料,一吨木炭需要多少木头呀,煤那玩意儿密度可大的多了,一小堆就够了。