第四卷第四五章 大炼钢铁
炼钢术从春秋时代发展到现在基本上有块炼铁渗碳钢、百炼钢、炒钢、灌钢等，目前中原宋朝用的就是灌钢法，这种方法的优点在于产钢量大。目前整个大宋年产钢达到什么数字林靖文是不知道，不过至少过千吨肯定是有的，这已经是很了不起了。但是灌钢法炼钢的缺点尤其明显，那就是虽然量大，但根本就产不出好钢，五锻钢基本就是极限，更好的只有指望上天突然心情好降下好运气了。 而林家的炼钢集中在美岸县，本来采用的是炒钢法，后来林家攻下美岸后带入了中原的灌钢法，不过，在美岸，灌钢法并未普及，至少在军中炼钢场或者主要是为军中提供钢和兵甲的民间工场没有采用这种方法炼钢，林家主要采用的是百炼法炼钢。 百炼法炼钢虽然产量极其低，但很容易炼出好钢，五锻六锻那是常见，七锻也不少见，就是八锻钢也不是没有。百炼法锻钢按照锻造次数的多寡将钢分为一锻两锻等等，不过不是每一块钢都能够反复锻造的，锻造的次数越多也就越难，失败率就越高——拿九锻钢来说，以林靖文的推断，九锻钢应该比后世普通的优质钢甚至还要强上一些，但这种极限钢只在传说中出现过，现实中根本就没人真正锻造出来过。前段时间韩玉容想用九锻钢制造开花弹，但因九锻钢实在无法锻造，开花弹的研究也只得作罢。 韩玉容想用九锻钢制造开花弹的想法其实是极其疯狂的，那可是九锻钢啊，传说中的极限钢，拿来制造小小的炮弹是不是太暴殄天物？一般七锻钢就被追捧得不得了，用七锻好钢打造出来的兵器千金难求。林靖文曾经派人去试过，用军械场出产的一把七锻钢刀就能从中原换来好几船的粮食，而林家军中百夫长以上用的都是七锻钢配合扶桑传自盛唐的热淬火技术打造的好刀，说是吹毛断发并不为过，随便拿一把到中原去至少都能换来十几船粮食。 但七锻钢的产量实在太低了，锻造出一块七锻钢起码要损失数十块六锻钢，而锻造六锻钢又要损失更多的五锻钢，成功率实在太低，百炼法也不是无所不能的。 其实说来都是叫钢，不过据林靖文所见，五锻以下应该是锻铁，根本就不算是钢，五锻以上的才叫钢，只不过古代好钢难寻，钢材稀缺的情况下古人将效果差得不是天差地远的铸铁算到钢里面也是情有可原的。 但林靖文现在要炼钢，只要钢，铸铁还是不够看的。 重和二年元月，在刚刚开春天地还未化冻的时候，林靖文发铁匠三千、奴隶两万人入安东城北六十里处的辽河交叉处，这里本是女直人的属地，辽圣宗之后为辽国所占，建起了一个小堡子，也没什么名字，就叫辽河堡，是个人都不过千的极小型小镇。 林靖文看中这里主要是看中了辽河交叉的位置，河水湍急，流量大，可以用作动力。 首先竖立起几架巨型水车，用齿轮带动做动力用来冲压、拉拽、牵引等，可以用作粉碎铁石原矿和拉动鼓风机之用。 先少的是耐火砖和焦碳。 耐火砖在春秋末期就有了，大多是用高岭石烧的，也就是粘土制耐火砖，多用在陶瓷炉窑。花莲县陶瓷工场林立，自然不缺耐火砖。林靖文试了一下，温度是测不出来，但在他的影响下林家广泛采用泥炭，也就是煤，花莲的耐火砖因需要承受泥炭常年的灼烧，经工匠不断改良，其品质逐步增强，现在的花莲耐火砖完全能够承受泥炭的高温，就是不知道能不能受得了焦碳带来的温度。 在目前来说，要炼钢，先炼焦。焦碳是高温干馏烟煤而得，这个容易，用耐火砖竖个干馏室便成，这个简单，即使林靖文没炼过也是听说过的，让工匠们多试几次就炼了出来，副产品干馏煤气就拿去生火。 关键是炼钢。 说实话，林大官人并不知道怎么炼钢，他本来只是一个军官，既不是学工的又没参观过炼钢厂，更加不会兴趣广泛到没事就捧本炼钢术的书死啃，他也就知道竖炉、平炉、转炉还有蓄热室、渗碳、吹氧等而已，就知道大致上有这么一回事，真正的技术和工艺他是完全不知道的——后世又有几个人知道怎么炼钢的，又不是象那些YY书看多了的中学生一样整天琢磨着怎么去穿越，那些幻想神经空前发达的幼稚小屁孩才为了“穿越需要”而整天想着炼钢呀、造玻璃啥的，反正林大官人是没关注过这些。 但林大官人大致知道炼钢原理，无非是去杂质去碳而已，高碳钢还要先去碳后加碳，而且，中原自古以来的炼钢技术之类的书不少，美岸更是多的是炼钢巧匠，凑合到一块儿研究琢磨下大致差不多就行了，反正他也不需要一开始就出后世那样质量上乘的好钢，只要能炼出钢就行。 先是竖个竖炉，炉高十四丈有余，结合摸索出来的工序，林靖文将它建成鸡蛋形状，中部有十围之宽，都是用耐火砖砌成，顶端的烟囱更是直插云霄。 要说这么高这么严格要求的炉子以这个时代的建造水平只能用人命去换了，长城脱离了当时的生产力水平，结果修个长城死了几十万人，林靖文的这个竖炉虽然以此时的水平还能办到，但也是用几百奴隶的命换来的。 修竖炉的时候，底部和中间还好办，不是太高，奴隶们还能坚持，但修到了十丈以上，这个时代可是没有安全索之类的，这么高的地方人爬上去都不容易，别说还要在那么高的地方修造建筑了，奴隶们虽然被兵士的刀枪和鞭子指着却也不敢上去。 重赏之下必有勇夫。林靖文直接下令：“将修造任务分成若干部分，奴隶有愿意上去并完成者可脱籍为庶民，死者由其家人受益，最高最危险的部分若有完成者可直接为平民，赐地二十亩。” 奴隶们顿时眼睛就绿了，刚才是没人敢上，现在却是争着上，即使一个接一个地掉下来摔死也是前仆后继。 林靖文之所以许下如此重赏，那是因为炼钢实在太重要。钢铁时代，一个时代既然甚至以钢铁为名，有了钢铁就有了一切，不说别的，至少林靖文根据林家这几年发展的经验总结，有了钢铁至少生产力都会提高许多。 竖炉建好以后工匠再用一个水车带动鼓风机引风，再用水车车上水来先储存入水塔中，再用个机关控制水流大小，然后下令炼钢。 一车车地铁石原矿混合着焦碳和硅石，也就是石头，倒了下去，用泥炭生火之后，火光映红了众人的眼睛，滚滚浓烟顺着烟囱直入天空。 等火势稳定，工匠们顺着留出来的观火孔观看火候。这个竖炉还是太原始了，火都顺着观火孔烧了出来，根本就无法靠近，也就无法观察火候。没办法，负压设计林大官人是不知道的，只能用土办法来了。琢磨半天，才有巧匠想出修个缓坡将观火孔上移并且将竖炉鸡蛋形的“身体”两端加大中部弧度加深的建议，这才保证火没烧出来。 改建完毕后再炼，这次倒是顺利，林靖文这次带来的都是技艺精湛的工匠，甚至很多是匠师，他们个个少说都炼了十几年的钢，自然是知道火候的。 火候到时，工匠下令开炉放铁，铁水沿着事先筑好的漕流出，并开关放水，水塔中的水将铁水冷却，顿时得到成品。 这却是生铁，一炉足有三千多斤，让众工匠们吃惊得差点把眼珠子掉下来，虽然这个竖炉炼钢的方法有他们参与制订工序，但通过理论推断和试验摸索出来是一回事，亲眼见到又是另一回事，工匠们一辈子都是融铁石锻打为铁，哪里见过直接用火烧出铁来。 不过，这一步仅仅只有生铁而已，还要继续炼才能得到钢。 这次却是不把焦碳和生铁混合了，本就是要脱碳，再一混合还得了。生铁和焦碳分上下两层放入炉中，继续煅烧。 到得第五日，观察火候的工匠报告说火候到了，林靖文下令出钢。钢水从炉中放出，这次用来冷却的水流流速与上次炼制生铁的水流流速不同，两水一经接触，白气漫天，白气散后就得到一块块钢锭。 经过匠师测试，这次炼出的钢有五锻钢的水平。天哪！直接炼铁为钢，而且是五锻钢。工匠们顿时沸腾了，不禁相拥喜极而泣，这一次却是有足足近两千斤钢。 林靖文却是很不满意，后世民国时期有史记载第一次高炉炼钢的时候可是直接出了七锻钢的，他这次出的只是五锻不说，还有一部分钢并不合格，是次品，有一部分都给炼成了熟铁，真是人比人气死人。 工序需要改进。不过这个问题却不用林靖文亲自cao心了，他对炼钢就知道那么多，剩下的事自有工匠们去摸索，他只是安排匠艺大学堂的学生在旁学习并计算钢中的碳成分大致比例而已，以给研究工序作些参考。 边摸索边改进。 首先，工匠们在竖炉主体旁边加了个小点的炉子，鼓入空气加热，然后将加热后的空气替代冷空气鼓入竖炉，的确提高了炉温。 再有工匠提出了铁溶液搅拌这个设想，虽然是设想，但现在就是摸索阶段，设想也要实际实施一番。经过测试，搅拌铁水确实对脱去铁中杂质有利，而且提高了成钢的品质。 扒渣时机、冷却水流流速等等一系列问题逐一被工匠提出设想然后实际实验起来，甚至有不少工匠提出了各种古怪的想法，不管对错，都一一做了再说。 费时两个月，终于，等林靖文差不多等的暴怒的时候终于有工匠来说炼出了七锻钢。真是郁闷啊，别人要技术没技术要人才没人才，物力、财力、人力都不入流却能直接炼出好钢，林大官人集中了林家几乎所有的匠师耗费诺大资源却是如此艰难才能炼钢，真是气死人了。 不过，总算成了。林靖文下令总结工序，令奴隶一字排开建造了二十座高炉，日夜不停地炼钢。