第二十一章 冶鐵
東溪工地
鄭經看著不遠處的小高爐,即便離得較遠,但滾滾熱浪還是撲面而來,不多時,汗水已經浸透了衣衫。
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忠振伯洪旭、參軍陳永華、思明州知州鄧會、馮錫范等人也被鄭經邀請到工地上,準備見證一下小高爐煉鐵的威力。
鄭寧帶著五個護衛站在鄭經身後,護衛著鄭經的安危。工匠頭目趙老四、黃老根等一眾大匠恭敬的站在後面,眼前的小高爐正是快要出鐵的時候了。
鄭經轉頭喊過趙老四和黃老根,問道:「趙大匠、黃大匠,什麼時候可以出鐵水?」
趙老四、黃老根快步上前,黃老根恭敬道:「世子殿下,大概還有半個時辰就可以了。這次冶煉不錯,依小老兒的經驗,可以出生鐵2000斤-2500斤。」
鄭經聽了輕輕一笑,問道:「2000斤生鐵,那有多少可以冶煉成生鋼?要是2000斤熟鐵能冶煉多少斤生鋼?」
黃老根有些驚訝的抬頭看了鄭經一眼,對他說的2000斤熟鐵的產量有些不可思議。解釋道:「冶煉熟鋼,步驟繁瑣,時間較長,損耗較大,2000斤生鐵大概能出500-600斤生鋼。要是2000斤熟鐵的話,應該可以出1200斤-1500斤左右的生鋼。高爐煉鐵法小老兒也懂一些,但煉出的大多數是生鐵,熟鐵極少。世子殿下這座高爐,雖然與其他高爐有所不同,但應該不會冶煉出那麼多熟鐵。」
鄭經有些驚訝:「損耗如此之大嗎?你們是用什麼方法冶煉生鋼的?」
黃老根道:「都是老一輩傳下來的灌剛法和炒鋼法。兩法各有優劣。」
小高爐煉鐵是某個時期鄉鎮大煉鋼鐵的產物,其集中了近代各地土高爐的優點,能夠在物料充足的情況下,在極短的時間內冶煉出鋼鐵。但因大部分技術不過關,建成的小高爐能耗大、鐵質量較差,近乎不能使用。有些小高爐在技術過硬的情況下,可以冶煉出較好的熟鐵,其產量也比明清時期冶煉爐的產量高出不少。
中國使用鐵的歷史非常久遠,早在商代,聰明的中國人已經已經發現並開始使用鐵了,春秋時期,鐵製武器開始出現。隨冶鐵鼓風技術的進步,中國煉鐵爐發展迅速,煉鐵爐主要有高爐(即豎爐)和坩堝爐兩種,也就是在煉銅豎爐和融銅坩堝爐的基礎上發展起來的。
中國的高爐煉鐵的歷史非常久遠,公元前513年晉國使用「一鼓鐵,以鑄刑鼎」,春秋末年已經使用高爐冶鑄生鐵。戰國時期的化鐵爐,爐身一般使用石頭和耐火粘土砌成,兩漢時期,煉鐵高爐越建越大,基本高約1-2米,直徑1.3-1.8米,占地基本6-8平方米,差不多每日可產1000斤生鐵;宋元時期,高爐的建造方法和爐型有了進一步的改革,其高度基本在4米以上,其產量有了進一步的增加。
明代的高爐叫做大鑒爐,產量產量更為驚人,據《明會典》記載,正德四年,遵化鐵廠一個大鑒爐在六個月中已能煉出生鐵97200斤,約486噸生鐵。由此可見,明代冶煉生鐵的技術高超,除了高爐產量不如近代小高爐之外,其他技術並不弱於近代的小高爐煉鐵技術。
冶鐵技術所冶煉的鐵主要分為熟鐵、生鐵、鋼三種,這些鐵實質上是「鐵碳合金」,它們的主要區別就是含碳量的多少。略知化學知識的大家都知道,含碳量在0.5%以下的是熟鐵,因其質性好,較軟,延伸性較好,也稱之為軟鐵或鍛鐵,燒火後可以鍛打成各種器物;熟鐵因含碳量少,熔點較高,大約近於1500攝氏度。含碳量在2%-5%的是生鐵,也稱「銑鐵」,只能用於熔化、澆注的方法鑄造成型,又稱「鑄鐵」。鋼的含碳量在0.025%-2%之間,常含有微量的矽、錳、磷、硫等雜質,熔點約為1400-1500攝氏度。
黃老根所說的生鋼並不是鋼,而是一種優質的生鐵,是抄煉成熟鐵或鋼的好原料,也是煉製灌鋼的好原料。從生鐵到熟鐵,由熟鐵再到鋼,比較費時費力,其消耗也是驚人,若能直接冶煉熟鐵,那從熟鐵再冶煉成鋼材,其消耗就小了很多。
洪旭聽罷不覺讚嘆道:「世子,要是出鐵量真的如此之高,那我們就不愁鋼鐵使用了。」
鄧會道:「是啊,要是真有如此高的產量,就可以打造更多的鐵製農具,開荒就更容易了。」
鄭經很是肯定的道:「這小高爐煉鐵法,是我結合大明大鑒爐建造技術和西方冶鐵技術研究出來的,一爐煉製兩千斤熟鐵應該不成問題。」
洪旭心中暗道:「沒有聽過世子去研究冶煉技術啊,這高爐安不安全,會不會爆爐啊?」知道爆爐危害多大的他,小心將身體藏在鄧會身後。
鄭經看到洪旭的小動作,輕輕一笑,當做視而不見。
在水力鼓風機和一排十個手風箱的共同作用下,大量的空氣被吹入小高爐,爐溫持續升高。其熱度讓人無法忍受,鄭經也難以忍受如此高溫,就在黃老根的勸說下退後了一段距離。
黃老根感受著溫度,說道:「世子殿下,可以開爐了。」
鄭經點點頭,道:「穩妥第一,不著急,按照步驟來。」
黃老根感受到鄭經言語間的關切,心中一暖,咧嘴一笑,道:「世子放心,他們都是經驗豐富的老工匠了,確定萬無一失。」
小高爐子在黃老根的指揮下被打開,通紅的鐵水從小高爐中導出,流入模具之中,等待模具鐵水已滿,一個鉗工立即將用火鉗將模具取出,另一個鉗工忙把下一個模具接上,其配合默契無比,而鐵水說流失不多。
模具的鐵水溫度逐漸降低,固化成一塊塊鐵錠。黃老根、趙老四等人忙上前去仔細端詳,用一個小鐵錘輕輕敲擊著鐵錠。
伴隨著清脆的聲音響起,黃老根的眼睛越睜越大,煉了一輩子鐵了,沒想到只是對高爐稍微一改動,竟然有如此翻天覆地的變化,這確實是一塊上等的熟鐵。
趙老四等一眾大匠也是難以置信,若不是這一幕發生在眼前,他們打死都不會相信竟然能如此簡單的就冶煉出熟鐵出來。從這一刻起,鄭經的威望真正在一眾大匠中樹立起來,原本就被官職吸引的大匠們,對鄭經給的各種配方更加重視起來。對於他們來說,這可能就是他們魚躍龍門的唯一大好時機了。
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