第612节

  这回老朱没法了,直接下诏官营冶铁场都停止冶铁,民间如果有需求,就自己炼去,但国家要征收15%的冶铁税。
  之所以会出现这种情况,就是因为民间没什么用铁需求,基本都是打农具、菜刀、铁锅之类的,这些东西根本不需要用好铁,只需要用白口铁糊弄一下就行了。
  现在大明官营冶铁场的主要的钢铁需求,其实都是军方提供的,包括刀枪、甲冑、箭头、火铳这些。
  工部的冶铁场里。
  巨大的炼铁炉已经被点燃了,温度很高,几十号汉子打着赤膊围着炉子转悠,忙碌得热火朝天的。
  “快了!”
  “再坚持一下就可以了,你们看!已经快成功了!”
  伴随着各种欢呼声,炉子的里面开始出现黑红色的杂质。
  这就是炼出来的废渣。
  姜星火等人是悄悄的进来的,并没有打断这些工匠。
  他观察了片刻,大约就看出门道了,这应该是坩埚炼钢法的变种,但问题是钢的熔炼温度是1500度以上,生铁1200度以上,小坩埚耐火,可产量不行,起码要达到1600度,钢才能融化成钢水,这种大炉子是做不到的。
  “这是方炉,炼的是铁水。”
  旁边工部的随行官员解释道。
  果然,是铁水,而不是钢水,说明温度达不到1600度。
  这种开放式的炼铁炉,虽然有人力与畜力鼓风,但是光用眼睛看就知道热效率不高,没有办法有效聚热与留热。
  之所以需要转炉炼钢法,是因为液态钢(钢水)的关键是炉温要高,事实上,在古代的东西方,是都没有液态炼钢的,要制造钢材,只能通过熟铁渗碳的笨办法获得,一直要到19世纪中叶,随着平炉发明才有液态炼钢,才能开始快速高效地大规模制造钢材。
  因此,这些人是在冶炼熟铁。
  别看熟铁是“铁”而不是“钢”就小瞧这种技术,实际上,熟铁的熔点不仅远超生铁,甚至比钢还要高,所以古代无论东西方就像是无法获得液态钢一样,同样无法通过液态冶炼直接获得熟铁。
  现在这些工匠要获得熟铁,除了通过铁矿石初步还原成的海绵铁反复锻打制得,有点类似于日本制造钢刀的这种生产效率极低的办法,就是通过这种方炉冶炼得到生铁,再通过热处理脱碳,成为可锻铸铁,对可锻铸铁锻打进一步去渣脱碳,获得熟铁。
  有了熟铁,才有钢材。
  因为熟铁蜕变成钢材,就只需要渗碳了。
  只是,当这些杂质烧干净之后,一股浓重刺鼻的焦臭味道就飘了出来。
  “废了?失败了?”
  “怎么会这样?怎么会这样啊?”
  围观者一片哀嚎,不少人捶胸顿足,懊恼不已。
  新的尝试是要付出代价的,这一批生铁的成本价值不菲,如今却变成了废渣,这损失,让他们难以接受。
  “哈哈哈哈!这是废铜烂铁啊!废铜烂铁!安南人都是傻子吗?”
  旁边突然传来一阵不屑嘲讽声,姜星火跟着伸头望去,发现在里面有一个穿着破旧棉袄、头戴毡帽,身上脏兮兮,脸色蜡黄的老师傅站在远处,神态轻蔑地看着他们。
  而在冶铁的方炉边上的工部的绿袍小官,也面色不虞地扭过头来,非是旁人,正是被扔到这里工作的前安南国左相国、卫王胡元澄。
  不得不说,小胡这人虽然岁数不小了,但真是干一行爱一行。
  让他来管冶铁场,他还不坐在值房里喝茶,而是亲自研究起了改进冶铁技术。
  第478章 钥匙
  胡元澄在安南国的时候,就对冶金和火器都非常感兴趣,是主抓这两个方面的,而冶铁场的这一次冶铁技术改进的尝试,其实就是他所一手推动。
  当然了,阻力也很大,有很多老师傅和下面的官吏,都对此不理解。
  但对于冶铁场仅有的几个官吏来说,又不需要他们去干活,所以也就是看个热闹,可冶铁场的工匠们,却是要实实在在地干活受累的,再加之传统的办法用了这么多年了,如今突然来了个安南国的降人就要指导他们弄新东西,这不是瞎折腾是什么?
  在一些老师傅看来,安南人就是蛮夷,懂个屁!既然要用钢,那就得先把生铁给搞定,不要总想着走捷径,那是绝对不行的。
  世界上要是有那么多的捷径可以走,哪还需要他们这一代代传承下来的手艺?
  不过,官是官,吏是吏,民是民,在这个时代敢以民抗官的人,毕竟是少数中的少数,这个身穿棉袄面色蜡黄的老师傅,你让他反抗胡元澄是不敢的,但嘴巴碎点,胡元澄能把人怎么样?
  胡元澄当然有把人开没出冶铁场,亦或是鞭打一顿的权力,可要是这么做了,怕是给了下马威,丢了人心。
  本来你的尝试就失败了,大家伙陪着你干是支持伱,但这是看在你官身份上,如果论起私下的交情,这老师傅这么多年亦是有不少威望和人情在的,说一句怪话就把人打伤乃至打死,以后谁还敢跟你干?就算不敢明面反对,怕是也都阳奉阴违,出工不出力了。
  胡元澄心里清楚,这时候也在两难之际,若是在安南国内,那他自然干脆打杀了,否则有损于威望,可这是在大明,他也是初来乍到若是事情闹大了,传到了大明的高层耳朵里,怕是不仅对他不利,他丢了官职还是小事,影响到胡氏一族在大明的存亡,才是大事。
  恰在此时,有人发现了在冶铁场的炉房外瞧着的姜星火等人,方才解了胡元澄的两难。
  “见过国师!”
  不仅是胡元澄,甚至连那些工匠们,以及那个穿棉袄,脸色蜡黄的老师傅,一听到这个消息,都连忙走过来朝着姜星火作揖问好,神态恭敬无比,甚至隐约间有一丝畏惧。
  在百姓面前,姜星火平日里极少露面,而且他的身份又特殊,所以即使在大明各地的百姓都听说过大名鼎鼎的国师,但见到的人却不多。
  可对于这些治炼的工匠们,姜星火的威望却远超其他人。
  别的不说,他们这些工匠的晋升等级就是在姜星火的提议下,才一力实施的,虽然现在只是草创,很多东西不完善,但工部毕竟有了这么个东西,也算是给工匠们一些奔头。
  胡元澄在大明也算是待了一阵子了,知道对方不喜奢侈享受,平日里住的院落,甚至比普通人家的还要朴素,更不喜欢别人打扰他的清净。
  所以,没有合适的理由,胡元澄也没有前往国师的府邸拜访,两人算是颇为陌生。
  今天国师居然出现在了自己所负责的工部冶铁场,这令胡元澄心头暗喜,这证明国师已经对冶铁场的改建计划,产生了浓厚的兴趣,只要把握住机会,说不准就能获取国师的赏识和帮助,这对于他们胡氏在大明站稳脚跟可是天赐良机啊!
  “胡大使,先介绍一番吧。”
  胡元澄虽然被授予了工部的官职,但仅仅是大使。而“大使”这个词,在明代跟后世的意思完全不一样,指的是子单位的主管官员,通常有正九品和不入流两种,胡元澄是前者。
  六部里面,各部都有大使这个职位,但数量并不相同,完全取决于各部下面有多少子单位,以工部为例,因为涉及到的工程和采购的方方面面,所以下面的子单位也很多,有文思院、皮作局、鞍辔局、宝源局、颜料局、军器局、织染所、杂造局、竹木局、柴炭司、铸炮所等等以“院、局、所”命名的子单位,主官一般都是大使,副官则是副使。
  胡元澄现在的职务,正是铸炮所的大使,这处冶铁场,就是铸炮所下属的。
  看着对方镇定的神色,姜星火觉得,这应该是心里有底的意思。
  事实上来下面视察,如果不是完全形式主义的话,那么只要看看实际情况,问问问题,其实很容易就能了解到一些东西。
  而主管者对自己主管业务的内容到底了不了解,能不能面面俱到,也很简单就能看出来其人的态度和能力。
  姜星火前世看三国的电视剧,都说凤雏狂,可人家在刘备面前也能短时间内把积压半年的活都干完不是?说明还是胸有成竹。
  果然,胡元澄用基本听不出来口音的汉话,开始给姜星火逐个介绍铸炮所这座冶铁场的器具。
  “这个最高的冶炼炉名称是大鉴炉,高一丈二,前二尺五寸,后二尺七寸,左右各一尺六寸,是以耐高温的牛头石为内壁,用简千石作为炉门,一般使用黑沙(一种铁砂)做原料。”
  “稍矮一点的是熔铁炉,高六尺和高八尺的都有,三层结构,内层用鸡眼砂(一种耐火的砂石),中层用火砖,外层用红砖,这个路子主要是用来熔炼铁水产出生铁的。”
  “这个小的是专门用来炒钢的,叫白作炉。”
  “最小的这个呢?”姜星火看着眼前跟腌菜缸差不多的火炉问道。
  “这个叫甑炉,底厚如蒸饭用的大木甑,又叫冲天炉,易搬动,两三个人就能抬起来把铁水倾倒出来,跟熔铁炉一样,也是用来炼生铁,但这种小炉子主要是做白口铁。”
  白口铁,说白了就是在不重要的边角料部位上糊弄糊弄的,比如大炮的炮管,要么是青铜的,要么是钢材,但其他的部位,那就用低成本的白口铁来了。
  姜星火大概了解了冶铁场的主要生产器具,又看着刚才失败的这个熔铁炉,问道。
  “这个熔铁炉,是最常用的炉子吗?怎么运转的?”
  胡元澄点点头,回答道:“熔铁炉是最常用的,这个炉顶与送料场相平,料场架天桥从炉顶下料。”
  说着,指了指头顶,果然二层有个送料的天桥。
  “走,去看看。”
  姜星火没见过这个时代的冶金工业都是怎么运作的,这时候倒是充满了好奇,见国师想看,这些人也不敢怠慢,带着姜星火去观察送料场。
  但送料场并不在这里,而是在隔壁。
  准确的说,是隔壁的一层,而由于设置了运送物料的斜坡的缘故,这里的一层,就是相当于旁边冶铁场的二层。
  从送料场的天桥往下看去,熔铁炉八尺的大炉子里,铁水缸就约有一两尺深。
  结合刚才观察到的实际情况,姜星火大约明白了这玩意的运作原理,他刚才看到的,就是在炉底处的出铁水、炉渣口,是敞开式的装置,铁水、炉渣一齐出,炉渣随风吹飘而散。
  “所以方才是在弄什么?”
  “试试换风箱,能不能提高炉温。”胡元澄回答的很直接。
  姜星火若有所思,又问道:“带我去看看风箱。”
  熔铁炉的风箱,是在铁炉两侧的隔间里,一般是左右侧都有,通过进风来帮助煤炭的燃烧,进而烧化铁砂,风箱这东西要么是水力要么是人力,没有其他的发动方式,这里的是人力。
  姜星火看了风箱,小隔间里的风箱桶用大树全木挖成的,目测甚至可以钻进去一个人,在箱桶里面都打上了蜡,然后扯风盘大概是两三寸厚的样子,周围全都用鸡毛包裹缠绕,有点像用鸡毛掸子。
  姜星火自己用手捋了一下,果然滑不留手。
  “熔铁炉每次正常下料多少?正常出铁量是多少?几个人干,分别都做什么?”
  如果说之前的问题,还是稍稍上心一下就能搞明白的,那么姜星火现在一连串的问题,就是非得用心无比才能脱口而出的了,这也是对胡元澄的真正考验。
  胡元澄略一思忖,旋即答道:“正常下料是每一百斤铁砂,配二百斤煤炭,铁砂最粗不超过两寸,每一百斤铁砂能出四十斤铁,通常一炉会下三百斤铁砂和六百斤煤炭。要两个送料人用铁铲从天桥送料,炉前两个人用铁钳子收,两个风箱四个人,每个风箱需要两个人轮流拉,还有一个杂工,一共是九人一组做工。”
  见胡元澄对答如流,姜星火的心头亦是微微赞许。
  之前姜星火就听安南前线的将领,说这富良江防线布置的好,如今胡元澄能统御十几万人的本事,让他来管着铸炮所,倒是大材小用了。
  至于所谓的尖端技术保密.
  好吧,大明铸炮也没啥尖端技术,再者说,胡氏父子这辈子是肯定跑不出大明了,用人不疑疑人不用的道理还是不消说的。
  “那现在生产方法呢?”
  “以炒钢法和灌钢法为主。”
  姜星火点了点头,这两种经典的冶炼方法,他还是知道的。
  炒钢法是华夏古代把生铁变成熟铁的主要方法,大约发明于西汉后期,原理就是把生铁加热成半液态,并不断搅拌,就像是炒肉的动作一样,使生铁中的碳分和杂质不断氧化,从而得到熟铁。
  东汉时期流行的神书《太平经》,也就是张角用的那个,里面就记录了“有急乃后使工师击治石,求其中铁,烧冶之使成水,乃后使良工万锻之,乃成莫邪(代指宝剑)耶”,叙述的是由矿石冶炼得到生铁,再由生铁水经过炒炼,锻打成器的工艺过程。
  炒钢法这项技术操作简便,原料易得,可以连续大规模生产,生产效率比较高,对华夏长期领先世界有很重要的意义,事实上,类似的技术在西方直至18世纪中叶才由英国人发明了出来,而此时15世纪的大明,炒钢法就已经趋于登峰造极了,所以在工业革命的这扇大门前,华夏其实有太多比西方更接近这扇门的优势。
  至于所谓的灌钢法,现在还没有进化到终极形态,也就是苏钢的出现,但基本工艺早已成熟,主要原理如果要用现代人易于理解的话说,其实就四个字。
  ——“鸡蛋灌饼”。
  理解了鸡蛋灌饼的操作手法,就基本理解了灌钢法是怎么弄的,工艺过程基就是将熔化的生铁与熟铁合炼,熟铁就是“饼”,生铁就是“蛋”,正如鸡蛋液体会均匀的渗透到整个饼里一样,生铁中的碳分也会向熟铁中扩散,并趋于均匀分布,且可去除部分杂质,而成较好的熟铁乃至钢材。
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