當然這些都是後話了,甚至于馬丁的平爐也不是立刻就能成功的事情。而史高治的鋼鐵計劃,卻因爲太平洋鐵路、裝甲艦、以及新式火炮的需要,而必須加緊上馬了。
1862年初,卡羅爾代表麥克唐納創投銀行從英國人那裏買下了“底吹酸性轉爐煉鋼法”專利授權。與此同時,在克利夫蘭,一家新的鋼鐵廠正在建設。
在這家鋼鐵廠開始建設之前,克利夫蘭就已經有幾家小鋼鐵廠了,而在匹茲堡,這樣的企業就更多了。老實說,整個五大湖地區都非常的适合發展鋼鐵。美國的鐵礦大多集在這些地區,尤其是在蘇必利爾湖沿岸,更是儲量豐富。而在俄亥俄州也有着著名的阿巴拉契亞煤田的一部分。這是美國最大的煤田,儲量豐富,而且煤層基本水平分布,埋藏又淺,有近一半可以露天開采,而且出産的煤炭也非常适合煉焦。再加上五大湖一帶交通便利,因而這裏天然就是發展鋼鐵産業的好地方。
不過也正因爲如此,所以稍微有點小錢的家夥就能辦起一家鋼鐵廠來。這些鋼鐵廠規模小,産品品質差,品種少,在和歐洲産品的競争表現不佳。不過自從林肯總統上台後,他果斷的提高了關稅,再加上戰争帶來的需求的增加,這些工廠的日倒是突然好過了一點。不過,他們的好日就要到頭了。因爲規模巨大的麥克唐納鋼鐵公司就要建立了。
在原本的曆史上,1873年,鋼鐵大王卡内基賴以稱雄世界的卡内基一麥坎德裏斯鋼鐵公司,在剛剛建立的時候,其總資産也不過隻有七十五萬美元,但這已經是一家規模很大的鋼鐵企業了。而在1862年,大部分的鋼鐵企業的總資産也不超過10萬美元。而史高治的這一家鋼鐵廠的總投資則高達一百五十萬美元。
這一百五十萬美元主要被投資在這樣幾個方面,一個是伊利湖畔的一座鐵礦。這是一座儲量豐富,開采方便的鐵礦,再加上靠近伊利湖,運輸方便,所以,這座鐵礦在三年前被發現的時候,不少的投資人都跑來想要分一杯羹,然而不久之後,人們就發現,這座礦山出産的鐵礦石硫和磷的含量過高。而這兩種元素都屬于冶金的有害元素,硫會使得鋼鐵的可塑性下降,更重要的是,它會讓鋼鐵在高溫條件下變得很脆,很容易裂開。比如說如果用這樣的鋼鐵制成槍炮,隻要射擊一段時間,槍管或是炮管一變熱,就非常容易發生炸膛的事故。而磷也一樣是冶煉的有害元素,它會讓鋼鐵在寒冷環境變脆,在遭到外力的時候,容易斷裂。後來著名的“泰坦尼克”号郵輪,在首航撞上冰山,然後沉沒,就和建造這條船的鋼鐵磷的含量超标有關。當時浸泡在冰冷的海水的鋼闆因爲含磷雜質的影響,變得非常脆,結果在擦撞輕易地就斷裂了。
在當時的技術條件下,人們對于這些含硫或者含磷的鐵礦幾乎沒有什麽好的處理手段,一座鐵礦,即使儲量豐富,礦石含鐵率高,隻要有高硫或者高磷的問題,立馬也就不值錢了。這座鐵礦兩樣俱全,自然也就不再被人看好,于是投資者紛紛離去,隻剩下被挖了一大堆的洞穴的荒山。
在這樣的情況下,再加上史高治對克利夫蘭市政當局的影響,結果他僅僅以象征性的價格——一萬美元(分成五年支付),就獲得了這座礦山三十年的開采權。
史高治之所以敢于買下這樣的一座礦山,自然也是有原因的。因爲在他手上,有着有一種超越了時代的技術:鋼鐵脫硫脫磷技術。礦山本身水人沒花多少錢,但是采礦的設備、專用的鐵路,以及專用碼頭還是花了不少錢的。
另一個則是一個大型的煉焦廠和鋼鐵廠。
……
到了這一年的年底,這座巨大的鋼鐵企業終于基本建成,要開始試運行了。
“高爐試運行的情況如何?鐵水脫硫的實驗進展如何?”正在鋼鐵廠裏視察的史高治問道。
“高爐一切正常。至于脫硫實驗,麥克唐納先生,依照您的設想,我們像鐵水噴入了石灰和蘇打粉,成功的将鐵水的硫含量降低到了預訂含量,但是我們發現,如果不能盡快把生成的爐渣去除掉,一段時間之後,鐵水的硫含量又會迅速回升。而去除爐渣又會造成鐵水的溫度的下降,這對我們下一步的冶煉造成了一點小麻煩。使我們不得不人爲地加入一點燃料。”卡羅爾幫助史高治從英國挖來的冶金工程師斯特恩回答說,“不過這個問題不是大問題,我們覺得隻要對鐵水包加以改進,就能解決這個問題。”
史高治滿意的點點頭,然後又轉過身問鋼鐵廠的廠長麥卡錫:“新轉爐的改裝進行得怎麽樣了?”
“新式的耐火磚已經換上了,爐已經轉備好了。”麥卡錫回答說,“馬上你就可以看到第一爐鋼被冶煉出來了。”
所謂的新式耐火磚,指的是堿性耐火磚。在這個時代裏,大家的煉鋼爐裏用的都是酸性耐火磚,酸性耐火磚在煉鋼的時候會幹擾脫磷的過程,使得含磷雜質難以去除。在原來的曆史上,一直到1879年,英國冶金學家托馬斯才開發出堿性的耐火磚,使得脫磷變得容易了起來。而這種耐火磚的制法相當的簡單,史高治正好知道。
這種耐火磚就是将天然的白雲石進行高溫煅燒,然後再和少量的焦油混合,壓制成型。
不過即使是再簡單的東西,真正到工業生産的時候,麻煩還是一大堆。在經過了十多次的試驗後,才勉強生産出可用的耐火磚。
“主要還是白雲石的原料不夠好。”史高治想。美國最好的白雲石都是南方出産的,北方雖然也有,但是質量就差了太多,所含雜質太多,就算燒制成功,性能也還是不如用南方的白雲石燒制的産品。好在在蘇格蘭也有高質量的白雲石出産,史高治已經寫信給卡羅爾,讓他從英國購買一批高質量的白雲石回來。
這個時候,一個人向着史高治跑來,對他喊道:“麥克唐納先生,那邊已經準備好了。馬上就可以煉鋼了。”
“那好吧,我們過去看看吧。”史高治說。于是幾個人在前面帶路,帶着史高治登上了車間裏的一處高台,居高臨下的俯瞰着整個的冶煉車間。
巨大的蒸汽動力起重機吊起了一個沉重的鐵水包,将它移動到轉爐的上方,然後鐵水包開始放出了通紅的鐵水。這些熾熱的鐵水一被放出,整個車間的溫度立刻就上漲了一大截,車間裏立刻就從冬天進入了夏天。
接着大型鼓風機開始向着轉爐内部鼓入高壓的空氣。含有大量的碳元素的鐵水立刻就熊熊的燃燒了起來。一開始,爐口冒出來的火焰還是暗紅色的,也不算太高,但接着火焰的顔色開始變的熾白,火焰也騰起老高,這時候在斯特恩的指揮下,一定數量的石灰也被投入到了煉鋼爐——這是用來去除磷元素的。
熊熊燃燒着的鋼水散發出巨大的熱量,哪怕相距百餘米,史高治仍然感到臉上被烤得發燙。史高治忍不住後退了一步,好避開這灼熱。而站在他身邊的斯特恩則瞪大了眼睛,緊緊地盯着那噴出的火焰。即使是一座礦山裏開采出來的鐵礦石,也會有所不同,它們冶煉出來的鐵水的情況也會各自不同。煉鋼就是要讓生鐵水過多的碳燃燒掉。控制含碳量是煉鋼的關鍵。而鐵水含碳量的多少卻隻能靠着經驗來判斷。這是斯特恩的職責,也是他能拿到比其他人更高的工資的重要原因。
看着爐口噴出的火焰開始變淡,斯特恩停止了向爐内噴入高壓空氣。轉爐開始傾斜,幾名工人穿着石棉制成的工作服,靠近了煉鋼爐,開始取樣。
取樣分析的結果表明,斯科特的火候控制得相當的好,于是轉爐上的出鋼口打開了,熾熱的鋼水流了出來,被注入到了鋼水包。
“非常成功!”史高治點了點頭說,“感謝各位,一個偉大的時代,就在你們的手開始了!”