第四十六章千斤铁
大晁昭宁三年,正月十五。
南郡的元宵灯会办得比去年热闹了三倍不止,长乐街两侧挂满了琉璃灯和竹纸灯笼,孩子们举着糖人在人群里钻来钻去,唐老板的米酒铺子门口排了二十多丈的长队。方掌柜包了三千个汤圆,在铺面门口支了两口大锅,路过的人都能盛一碗,不要钱。
谢清没有去凑热闹。
他蹲在城外三里地的冶铁坊里,盯着一座刚刚砌好的炉子发呆。
这座炉子跟南郡现有的任何一座都不一样。它比普通的块炼铁炉高出近两倍,炉身像个截去尖顶的锥形塔,从底部到炉口足有一丈八尺。炉壁用耐火砖砌了三层,外面再包一圈水泥加固。炉底开了两个口,一个出铁,一个出渣。炉腰的位置开了六个风口,每个风口都连着一根粗铜管,铜管的另一端接在一台水力驱动的大型皮囊风箱上。
高炉。
这个名字在谢清脑子里转了快一年。
从他第一次看到鲁大用灌钢法炼出精钢的那天起,他就知道这条路迟早要走。灌钢法好是好,出来的钢材品质上乘,硬度韧性都远超普通铁器。但它有一个致命的缺点:慢。
一炉灌钢从开炉到出钢,要整整三天。鲁大带着十二个徒弟日夜不停地轮班,一个月也只能出精钢三百多斤。三百斤精钢打横刀打鳞甲勉强够用,但要是算上农具、工具、建筑构件、城防器械,远远不够。
谢清用系统换来的不是现成的高炉图纸,那东西换不起,声望值太贵了。他换的是一份《古地球冶金史·第三纪元技术概述》,花了他八百声望值。文档里有一个章节专门讲"竖炉冶炼法的技术演进",从块炼铁到高炉炼铁的每一步关键参数都写得清清楚楚。
但文档是文档,实物是实物。
从去年秋天到现在,谢清和鲁大、公输远三个人在冶铁坊里泡了整整四个月。光是耐火砖的配方就试了十七版,前十六版不是在高温下开裂就是承不住铁水的重量。第十七版加了石英砂和黏土的特殊比例,终于过了关。
风箱也改了五次。人力鼓风量不够,换成水力皮囊。第一版皮囊在高温旁边用了三天就干裂了,换成双层牛皮加铜箍的才扛住。公输远设计了一套精巧的水力传动机构,利用河道里的水车驱动一组偏心轮,偏心轮带动六个皮囊交替压缩,保证六个风口永远有至少四个在同时鼓风。
"我师父当年设计过一种机关,用水力驱动三十六把锤子轮番锻打。"公输远在画图纸的时候说,脸上带着一种老匠人特有的平静自信,"道理是一样的。水不知疲倦,比人可靠。"
谢清当时看着公输远的图纸,在心里默默感叹了一句:这位老先生要是生在后世,至少是个机械工程院士。
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今天是第一次正式点火。
冶铁坊的院子里围了不少人。鲁大的十二个徒弟全到了,公输远带着学徒阿墨站在炉子旁边最后检查传动机构,裴从舟带了一队护卫在外围警戒,高炉炼铁涉及军事机密,闲杂人等不得靠近。
春芜也来了。她裹着棉袄,缩在院墙边上,手里端着一碗姜汤。
"家主,先喝一碗再开炉吧。"她把姜汤递过来,"您从昨天晚上到现在就啃了两个冷饼。"
谢清接过来一口闷了,辣得呲了一下牙:"放了多少姜?"
"七片。"春芜面不改色,"您自己说的,冬天在冶铁坊蹲着容易受寒,让我煮浓一点。"
"……我说的是浓一点,不是辣出汗。"
"出汗才好。"
谢清无话可说,把碗还给她,转头看向炉子。
鲁大正站在炉口旁边,黑脸上的表情比平时更严肃。他左手拎着一根探火铁棍,右手不停地在围裙上擦汗,明明是正月的天,他额头上已经见了汗珠。
"鲁大。"谢清走过去,"准备好了?"
鲁大点了点头,又摇了摇头。
"害怕?"
"不是怕。"鲁大闷声说,"是不踏实。这炉子跟我打了二十年铁用的东西不一样——太大了,我心里没底。"
谢清拍了拍他的肩:"没底就对了。有底的事叫重复,没底的事才叫突破。你又不是一个人,我在,公输先生也在。炸了我们一起跑。"
鲁大被最后一句逗笑了,露出一排被铁锈熏得发黄的牙齿:"行,那就点。"
谢清退后五步,站到安全距离外。
"开风箱!"鲁大吼了一声。
院子外面的水渠闸门被拉开,河水冲入水车,水车转动,偏心轮开始运作。六个皮囊一推一拉,"呼哧呼哧"地喘了起来,像六头被叫醒的巨兽。冷风从铜管里灌入炉膛,炉底预先铺好的木炭和焦炭被吹得通红。
"进料!"
两个徒弟从料仓里抬来一筐铁矿石,是南郡附近的磁铁矿,品相不算顶好,但含铁量还过得去。矿石经过事先的焙烧和粗碎,混着石灰石一起从炉口倒入。
焦炭燃烧,风箱鼓风,温度开始攀升。
谢清盯着炉壁上嵌的一根特制铜管,这是他让公输远做的简易"测温管"。铜管的另一端插着一小块锡片,锡的熔点大约是两百三十度(华氏四百五十度)。等锡片化了,说明炉温已经过了第一道门槛。
一炷香的工夫,铜管口滴出了一滴银白色的液体。
"锡化了。"谢清低声说。
鲁大点头,继续盯着炉子。他的经验比任何测温工具都灵敏,二十年的铁匠生涯让他光靠看火焰的颜色就能判断温度。此刻炉膛内的火焰从暗红变成了橘红,再慢慢往亮黄上走。
"风力加大!"鲁大喊。
公输远在水车旁调了一下闸门,水流加大,皮囊的频率明显快了一拍。
炉膛内开始发出一种低沉的轰鸣声,那是空气在极高温度下膨胀和矿石在炽热中崩裂的混合声响。整座高炉微微震颤,仿佛一头沉睡的铁兽被火焰唤醒了。
时间一点一点过去。
第一个时辰,炉温继续升高,火焰从亮黄变成了白中带黄。铜管口的第二根测温棒(纯铜,熔点约一千度)开始软化。
第二个时辰,炉膛内出现了第一缕蓝白色的火焰。鲁大的眼睛猛地亮了:"过一千二了!"他的声音里带着一种压不住的激动。过去用灌钢法,温度最高也就到一千出头。现在这座高炉轻轻松松地越过了那条线,而且还在继续往上爬。
又过了半个时辰——
"出渣了!"一个守在炉底渣口的徒弟喊道。
一股灰黑色的液体从渣口缓缓流出,带着刺鼻的硫磺味。这是矿石中的杂质被石灰石吸附后形成的?ite渣,它比铁水轻,会先从渣口流出。
谢清的心提到了嗓子眼。
渣出完了,才是铁水。
鲁大蹲在出铁口旁边,拿探火铁棍在封堵的泥塞上试了试温度。铁棍的尖端碰到泥塞的一瞬间,"嗤"一声冒了白烟。
"可以了。"鲁大深吸一口气,"开炉口!"
两个徒弟一左一右,用长铁钎同时捅开了泥塞——
一道亮得刺目的橘红色光芒从炉口迸射出来。
然后是铁水。
滚烫的液态生铁沿着预先挖好的沟槽缓缓流出,像一条发着光的河流。铁水的温度高得让五步之外的人都能感受到扑面而来的热浪。沟槽的尽头是一排模具,方形的、长条形的、圆饼形的,铁水流入模具,发出"嗞嗞"的声响,溅起细小的火星。
空气中弥漫着一股特殊的气味,铁、碳和火焰混合在一起的味道,腥甜、灼热、带着一种原始的力量感。
鲁大蹲在沟槽旁边,目不转睛地盯着流淌的铁水。他的手在发抖,不是怕,是激动。
他打了二十年铁。从学徒开始,烧炭、拉风箱、锤打、淬火,一步步走到大匠的位置。他见过最好的铁,将作监里用了七天七夜炼出来的"百炼精铁",一斤能换十两银子。
但他从来没有见过——
铁像水一样流淌。
"家主。"鲁大的声音有些沙哑,"这……这是铁水。真的是铁水。"
"嗯。"谢清点头。
"我以前觉得,铁就是铁,硬邦邦的,打出什么形状全靠锤子和手艺。"鲁大站起来,擦了一把脸上的汗,不知道是热的还是别的什么原因,他的眼角有些发湿,"我从没想过……铁也能像水一样。你想让它变成什么形状,它就变成什么形状。"
谢清没有说话。
有些时候,沉默比任何回答都合适。
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铁水在模具里冷却了两个时辰。
鲁大小心翼翼地把第一块铸铁从模具里取出来,一块方方正正的铁锭,长约一尺,宽半尺,重约三十斤。铁锭的表面是灰黑色的,质地比块炼铁均匀得多,敲上去的声音清脆短促,跟以前那种闷响完全不同。
"这是生铁。"谢清蹲在旁边,拿起一块碎片对着光看,"含碳量高,硬而脆。直接用来做农具绰绰有余,犁头、锄头、镰刀,铸出来打磨一下就能用。但要做刀剑兵器,还得再加一道工序。"
"什么工序?"鲁大问。
"炒钢。"
谢清从怀里掏出一张纸,他前几天连夜画的工艺流程图。
"高炉出来的是生铁,含碳太高。我们需要把它放进另一种炉子里再烧一遍,一边烧一边鼓风搅拌,让多余的碳被氧气烧掉。碳含量降到合适的区间,出来的就是钢。"
他在纸上点了点:"整个流程,矿石进高炉,出生铁;生铁进炒钢炉,出钢材。两步走,中间不停。"
鲁大接过那张纸看了半天,眉头先皱后松。
"也就是说……以后不用灌钢法了?"
"灌钢法不废。"谢清说,"精品级的兵器、特殊用途的工具,还是用灌钢法手工精炼。但大宗的钢材,农具、建筑用铁、普通兵器,走高炉加炒钢,速度快十倍不止。"
鲁大低头算了算。
今天这一炉,从点火到出铁,满打满算四个时辰。出铁水大约四百斤(含渣)。如果连续运作,一天点两炉——
"一天八百斤?"鲁大的声音有点变调。
"现在是八百斤。"谢清说,"等我们把炉型优化一下,把矿石的预处理做得更精细,进料配比再调一调,我的目标是日产一千斤。"
鲁大张了张嘴,又闭上了。
日产一千斤。
整个将作监一年的精铁产量,也不过三四万斤。而南郡一座高炉,一个月就能出三万斤。
这意味着什么?
意味着南郡可以把精钢农具卖到白菜价。
意味着周边州郡的百姓用不起铁犁的时代结束了。
意味着——
鲁大忽然明白了谢清之前说的那句话:"和平渗透。"
不用刀剑、不用兵马,只需要把精钢农具源源不断地运出去。用一把犁头、一把锄头,比一千个说客都管用。百姓谁的犁头好就用谁的,谁让他们吃饱饭就信谁。
这比打仗狠多了。
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消息很快在南郡传开了。
虽然冶铁坊有护卫把守,高炉的具体细节是军事机密,但"南郡的铁坊造出了了不得的大东西"这种消息,是瞒不住的。铁水出炉那天,三里外的村子都看到了冶铁坊方向冲天而起的白色蒸汽。
第二天,张铁柱就领着一帮工坊的汉子来找鲁大了。
"鲁头儿!"张铁柱的大嗓门在冶铁坊门口嚷嚷,"听说你们昨天炼出来的铁、铁什么水来着?"
"铁水。"鲁大没好气地说。
"对对对,铁水!那玩意儿能打犁头不?我那破犁头用了三年了,尖都秃成圆的了,翻地跟挠痒痒似的。"
"不光能打犁头。"鲁大难得话多了几句,"锄头、镰刀、铲子、锤子,以前一把犁头要锻三天,以后铸出来半天就好。"
张铁柱的眼睛瞪得跟铜铃一样:"半天?!"
"半天。"
张铁柱回头看了看身后的一帮人,那帮人也在看他。过了两息的功夫,张铁柱猛地一拍大腿:
"好!那我那个稀烂的犁头"
"排队。"鲁大冷冰冰地打断他,"农具的事家主已经有安排了。先军后民,第一批铸的是刀头和箭簇。第二批才是农具。"
张铁柱虽然嘴上嘟囔了两句,但心里其实服气。道理很简单:没有刀守城,犁头种再多粮也保不住。
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接下来的一个月,冶铁坊进入了疯狂运转的状态。
高炉日夜不停,三班倒。鲁大把十二个徒弟分成三组,每组四人,加上从工坊里抽调的帮工,一共三十多人围着高炉转。白天出一炉,夜里出一炉,偶尔状态好的时候还能加一炉半。