今年是暖冬,還未出正月,河上的冰都已消融。
鍾宇和眾工匠設計的鼓風機昨日已經架設好了,今天鐘宇打算再開爐試煉一次焦碳。
鍾宇來到永定河邊的高爐時,已經有很多工匠在等候。
永定河邊建造了一座高爐,這高爐足有三丈,是從王恭廠調來的工匠,根據鍾宇的要求堆砌而成。
這王恭廠主要製造火藥,主要供應親軍,名義上也屬於工部,不過早已演變成皇家的兵工廠,已不只是製造火藥,由司禮監派遣的廠監督管。如今大明最好的各式工匠,大部分被王恭廠搜羅了去,鍾宇這幾個看火和建造高爐的師傅,還是用黑火|藥的經典配方找王恭廠換來的。
建造好的這座高爐為了防止散熱,鍾宇還命工匠門在內部砌有一層半米厚的耐火磚,因此這高爐極大,在半腰時,又讓人沿著爐壁堆砌了石屋,屋裡已堆了不少的焦煤。
這樣的高爐與尋常的高爐不同,一方面是增加了長度,另一方面爐壁也加寬了不少,這種高爐已經頗有些後代高爐的雛形了,爐底四周和上部為碳磚,下部為粘土磚;整個爐子足足有四人高,半個屋子大,下方有一個進風口。這個進風口是專門為安裝鼓風機設計的。
鍾宇命人把高爐建造在永定河邊,正是為了利用水利鼓風機,不但解決了人力緊張的問題,同時也大大提高了效率。
當然,能弄出這麼個水利鼓風機來。一方面要感謝自己的老祖宗,鍾宇和王恭廠的那些工匠花了不少功夫,才找到漢時相關的資料,而另一方面,自然是鍾宇帶來的後世的先進知識,作為穿越者,雖然不能研究出複雜的機器,可是根據一些基礎的物理知識,在原有的基礎上進行改進,卻是手到擒來的。
眼見萬事俱備,鍾宇鬆了口氣,原來還怕那些工匠壞事,不能達到自己的設想,想不到這些傢伙們竟做得如此完美,倒是差點小看了他們。
今天是開爐點火取碳的日子,如今萬事俱備,負責高爐的匠頭李永濤見鍾宇來了,忙跑過來請示鍾宇點火開爐試煉。
鍾宇很有氣勢的一揮手,道:「點火,先試煉上一爐看看!」
李匠頭答應一聲,忙吆喝著眾工匠動手。
很快,排水的風輪與鼓風箱已經連接在了一起,高爐中的焦煤也已經點火引燃。鼓風機在永定河湍急的水流的帶動下,開始卡卡隨著曲柄運動起來,箱口立即呼呼的吹出風來。
水流湍急,鼓風機的出風也是連綿不絕,而且風力極大,出風的箱口正對高爐的風口,頓時,原本只是冒著黑煙並沒有完全燃燒的焦煤迅速開始啪啪作響,爐子裡的焦煤立即燃燒。
鍾宇不能測試溫度,當然他也不懂看火,只能一直站在一邊屏息緊張等待。
身邊的匠人們也是不做聲,不過他們心裡都隱隱有些期待。因為鍾宇許下承諾,若是取得合格的好碳,他們的薪水將翻番。若是再煉出好的鋼材,再給他們翻番。他們手藝都是頂尖的,可是在王恭廠,備受那些官員小吏們的盤剝,過著窮困潦倒的日子,大家做事也都只是應付,有一日沒一日的混日子,這鐵煉的如何,和他們一點關係都沒有,反正只要完成了數量,質量如何,上官不會管,他們更懶得計較。可是自從來到這裡,鍾宇不但對他們很是客氣,這薪水也高了許多,因此個個幹勁十足。
爐頂上開始冒出煙來,煙霧騰騰,整個爐子裡通紅一片。
幾個看火的工匠深吸一口氣,道:「大人,從前咱們取焦碳,大致就是這個溫度。」
鍾宇見過他們造的焦碳,自然知道若只是這個溫度,不可能完全去除焦煤中的硫份,一旦含硫較多,取出來的焦炭拿去煉鐵,自然連木炭都不如。當下他頜首點頭:「再等等,燃燒還不夠充分,還得等一會兒再取。」
足足又等了半個時辰,爐內的溫度持續升高,鍾宇估計見機差不多了,道:「取碳。」
一聲令下,早有幾個鐵匠拿出特製的工具,將滾燙的焦碳取出來,接下來的事情也不少,還需粘結、固化、收縮,不過這些事情,鐵匠們倒是在行。
忙活了一個多時辰,焦碳的樣品便送到了鍾宇的手裡。
鍾宇左右看了看,見碳身烏黑,沒有一絲雜質,看著不錯,不過到底如何鍾宇不敢確定,便轉身遞給旁邊的李匠頭,問道:「李匠頭,你來看看,這焦碳如何?」
李匠頭接過郝風樓手裡的焦碳,眼睛都瞪大了。見識過多少焦炭,今日煉出來的焦炭和往日竟是大大不同,色澤烏黑發亮,通體看不到丁點雜色,實在讓人歎為觀止。
李匠頭小雞啄米似得不住的點頭,讚不絕口的道:「大人,這焦炭已非上品,而是極品。」
鍾宇抿抿嘴,微微一笑,也不是很難嘛。
其實凡事最怕認真,只是可惜雖然古時創新有餘,卻是認真不足,不肯精細化,而自己所做的一切,除了一些必要的改進來提高高爐的溫度之外,最重要的是就是「認真」二字。
鍾宇笑著說道:「既然焦碳合格,那麼就用焦碳先煉一爐鐵看看,記住,要將爐子好好清洗乾淨,有了這高爐和鼓風機,火候應當不成問題,焦炭也是極品,能不能煉製出好鐵,就看諸位了。」
有了這些條件,估計要想高爐達到完全溶化鐵礦的溫度,應該不難了。
工匠們打起精神,有人去搬鐵礦石來,有人準備好焦炭,有人去清洗爐子,一番忙碌,又是一兩個時辰過去。
隨即大家熟稔的開始生爐,放入鐵石,燃起焦炭。
等待之中,爐內的溫度開始升高,直到達到了臨界點。
r/>緊接著,鐵水自一處槽口流淌出來。
有人不由驚道:「是鐵水,鐵水,鐵化作了水。」
若說鐵水,大家都見過,可是全部融化為鐵水,見識的人倒是不多,一旦融為鐵水,就意味著大量的雜質從鐵中脫離。
有了鐵水,想要什麼樣的鐵都能造出來,這製作鋼胚也就不在話下。
接下來的事,就好辦多了,有了合適的鐵要煉成鋼,用灌鋼法就很容易了。
灌鋼法操作簡便,容易掌握。要想得到不同含碳量的鋼,只要把生鐵和熟鐵按一定比例配合好,加以熔煉,就可獲得。
今天的事情已經相當成功了,鍾宇不禁送了一口氣。
至於碳的含量多少是造統管最適合的鋼,含碳量多少的鋼是造刀劍最合適的鋼,就需要以後一次次的開爐和錘煉,來總結出來數據。
鍾宇囑咐這些鐵匠們,一定要養成一種練了一爐鐵之後進行記錄的習慣。這一次的火候大致是多少,風力多大,熔煉了多少時間,鐵水的色澤,添加的焦炭多少,都需要有經驗的老匠記錄下來,再根據煉出鋼鐵的好壞,繼續進行修正,以此來提高。
其實就創新來說,此時的天朝絕對算是一起絕塵,無論是四大發明,單單就煉鋼,便早已有了灌鋼法和焦炭煉鋼法,而這煉鋼法在西方直到工業革命之後才出現,即便是倭人自以為傲的倭刀,也是脫胎於唐刀,採用的是包鋼技術,只是雖是創新,卻沒有發揚光大,反而踏步不前。這其中最重要的原因鍾宇總結出來,其實說白了,就是沒有科學的方法,如何用新技術煉出好鋼,需要不斷琢磨,不斷的修正,多多少焦碳,爐子的火候多少合適,偏差一點,得出來的結果可能就不同了。
想起倭刀,鍾宇忽然想起戚繼光發明的戚刀。戚刀學習了日本刀的姿態,整體一改往日風格,同時又結合自身的特點做出的調整。明軍不用像倭寇那樣注重單個刀體的研磨,更加注重整體的功效和製造成本,像造價昂貴的倭刀,根本無法大規模普及。戚刀這樣類型的明刀整體強度都是非常好的,非常適合規模戰場的格鬥,
鍾宇心中暗道:等煉鋼技術成熟點了,一定要造幾把戚刀試試。
很快半月過去了,專門記錄煉鋼的那本簿子裡已經密密麻麻的記錄了無數的資料,鍾宇鼓勵大家探討,相互傳授經驗,自然,其實也有人想要藏私,不過鍾宇直接將鐵匠分為兩組,告訴他們,兩組之間,每月都根據煉出鋼鐵的好壞進行比對,哪一組煉得好,將來的工錢加倍,沒婆娘的想辦法給你找婆娘,有婆娘的會提早把你的婆娘接來。
於是大家都不敢藏私了,每日生爐錘煉之餘便是聚在一起根據各種數據進行分析和討論,而出來的鋼鐵也顯然比此前要好了不少。
鍾宇對這煉鋼雖是半吊子水平,不過卻有一股較真的勁頭,這火統作坊的煉鋼技藝倒是進步的很快!
經過半月的不斷嘗試,工匠們漸漸掌握了規律,煉出來的鋼鐵不但在使用焦炭煉鐵法大量降低成本以及產量大大提高,而且鋼鐵的質量也有了跨越式的進展,工匠們已經總結出了什麼樣的剛最適合製造統管。
這幾日工匠們造了十幾隻火統,每隻實驗了十幾次,無一炸膛,鍾宇不禁大喜。
鍾宇又把自己憑著記憶畫了出來把戚刀樣式交給李匠頭,並說明了戚刀的特點,又囑咐道刀脊一定使用低碳的軟鋼,刀刃採用高碳的硬鋼,然後加以鍛合才成。
李匠頭在旁聽著,不住的點頭,見李匠頭聽明白了,鍾宇便吩咐他先打造幾把看看