第91章 瓶颈
不过张博裕这人有个优点，那就是想不明白的事情，索性就不再多想，只管按照上司的要求去做便是。
孙元化不让张博裕直接拉炼制好的铁锭，而是让他只拉铁矿石，自然是有他的打算的，他要按照刚刚从朱天启给他的那些专业书籍中所写的方法，尝试冶炼“新钢”！
所谓“新钢”是孙元化临时取的名字，以区别于以往炼制的各类钢材。
事实上孙元化在铸炮技术上的造诣确实是很高的，虽然他没有太多的现代物理和化学知识基础，但是却有着丰富的实践经验积累，对于冶炼和铸造上有着自己的独到的认知。
这段时间以来，他一直都在仔细钻研朱天启给他的那些专业书籍，很多以前困扰他的难题也都在这些书中得到了答案，虽然书中那些专业术语和名次让他还有些费解，但是收到了朱天启给他的回信之后，通过朱天启在信中的通俗讲解，便让他瞬间茅塞顿开了。
孙元化是个铸造火炮的专家，有着大明数一数二的铸炮技术，因而他很清楚如今大明的火炮所面临的瓶颈是什么，最大的问题还是“材料”！
其实大明虽然在现代科学上比之泰西诸国稍有落后，但是却并不缺乏火器大师，除了孙元化之外，还有很多火器专家，他们所设计制造的火器非常先进，在世界范围内都是数一数二的。
可是这些火器都存在一个很严重的问题，那就是威力有限，且不耐用，而大明的火器之所以存在这样的缺陷，主要还是因为铸造“材料”不合格。
明朝的冶铁水平和产量可以说是当世第一的，但是炼钢和炼制合金的技术则并不高明，也正是因为明朝人无法突破“材料”的瓶颈，无法冶炼出有更大强度和韧性的金属材料来，才导致明朝的火器和大炮逐渐落后于西方。
孙元化为了提高红夷大炮的威力，当年也是煞费苦心，最后采用铜铁合铸之法，也就是使用铜铁合金铸造红夷大炮，才达到了预期的效果，但是再想更进一步，却是再也做不到了。
孙元化心里是清楚的，如果不能冶炼出更好的金属材料来，也就无法铸造出威力更大，射程更远的大炮，自己对新式火炮的所有构想和设计将都是空想。
面对铸炮材料的瓶颈，或许之前孙元化是想不清楚为什么之前无论如何都难以冶炼出合格的金属的，但是通过朱天启给他的这些冶炼和铸造的专业书籍，如今的他已经找到了之前失败的原因，并且也习得了解决铸炮材料这个难题的方法。
孙元化认识到，自己之前难以冶炼出合适的铸炮材料，问题主要存在于两个方面，其一是燃料，其二是高炉。
明朝人冶炼钢铁，主要使用的燃料是木炭和煤，而在这两种燃料之中，木炭反倒是明朝人更乐于使用的燃料，而煤只是作为木炭不足时的替代品。
造成这种情况的原因就是，明朝人发现，用木炭作为燃料所冶炼出的钢铁成色更好，强度更大，韧性更强，而用煤作为燃料所冶炼出的钢铁则成色很差，强度差，韧性弱，铁性极脆，非常容易发生断裂，用来铸造火器则极易炸膛。
明朝人不懂现代化学，所以自然对于这种情况百思不得其解，即便是冶铁几十年的老师傅也说不清其中缘故，甚至还要往玄学上靠，说些“炭源于木，五行之中，木生火，火克金，故而炼金还需以木取火，而煤则五行属土，土生金，以金炼金，则刚过易折”之类的话。
无法发现缘由，则更谈不上解决，因而即便以木炭为燃料所产生的温度比不上以煤作为燃料的温度，但是想要冶炼出更高质量的钢铁，明朝人却也只能坚持使用木炭。
可是想要冶炼出真正合格的钢材，至少要让炉温达到一千六百度以上才行，但是很明显，使用木炭作为燃料是不可能做到的。
而这个难倒明朝人的燃料问题，对于任何一个具备一定化学知识的现代人来说却又是那么浅显，孙元化也是通过朱天启给他的那些专业书籍，才得以找到燃料问题的根源。
煤的里面含有大量的磷和硫，正是这些磷和硫，才导致了用煤作为燃料所冶炼出来的钢铁质量那么差，那么脆！
因而想要使用煤这种能产生更高温度的燃料来代替木炭，就要想办法把煤里面的磷和硫给剔除掉，至少不能让他们在冶炼钢铁的过程中熔入铁水，影响最后钢铁的质量。
关于脱硫和脱磷的方法，书中也是有记载的，孙元化也已经仔细研究琢磨过了，现在正准备炼上几炉，试验一下效果。
燃料的问题虽然看起来马上就能得到解决，但是冶铁炼钢所用的高炉同样也需要改进，虽然以煤作为燃料可以产生比木炭更高的温度，但是凭借现在明朝所使用的冶炼高炉，炉温还是很难达到一千六百度这样的高温的。
因为明朝人所使用的炼铁炉是开放式的，不能够有效聚热和留热，热效率很低，因而即便明朝人发明了很多先进的人力和畜力鼓风机为炼铁炉鼓风，却仍然难以将炉温提升到更高的水平。
而现代高炉则具备更好聚热和留热能力，热效率非常高，可以轻松把炉温提升到上千度，其建造方法也被详细地记录在朱天启送给孙元化的那些书籍中，孙元化已经命人按照书中所写建造好了一座现代高炉，此时正在按照书上介绍的冶炼教程做点火的准备工作。
张博裕带人把铁矿石运回了内城之后，便来到孙元化所在的窑洞里复命。
孙元化听说铁矿石已经被运到了，便收起了手中那封朱天启给他写的回信，抬头对张博裕一笑说道：“辛苦你了，张将军！”
张博裕赶忙抱拳施礼道：“末将不敢！”
孙元化随即绕过桌案，走上前来说道：“张将军，本官接下来要去铸造间里点燃冶铁炉了，这座冶铁炉可是我大明所建的第一座新式高炉，你要不要一同过来看看？”