次日清早長孫府的馬車就浩浩蕩蕩地出了城,。長孫無忌帶著長孫沖,,身后跟著府上的幾十名管事,、家仆,,最終停在了長安城郊外的一處冶鐵廠,。
大唐冶鐵產(chǎn)量最高的地區(qū)當然不在此,,只是此處距皇城最近,,遠了不便去,,長孫無忌想親自看看,,這能翻十翻的技術(shù),,到底為何物,。
隋朝末年舉國反楊帶來的浩劫太嚴重了,隨著戰(zhàn)爭而來的饑荒,、疫病乃至屠殺大大減少了天下百姓的數(shù)量,,李唐初立乃至到了貞觀年間,國力甚至不如隋煬帝時期,。
武德九年,,突厥扣關(guān)犯邊,一路突進到渭水之北,,李二僅率六騎與頡利可汗簽訂渭水之盟,。空盡府庫安撫突厥軍隊,,國庫空蕩的就連老鼠都餓死了幾只,。關(guān)中產(chǎn)糧卻少鐵,十六衛(wèi)的將士盔甲兵器尚不能全,,至于人數(shù)更多的普通農(nóng)民,,甚至要幾戶人共用一口鐵鍋。
關(guān)中缺鐵,,可見一斑,。
身為帝國丞相兼最大鋼鐵壟斷頭子的長孫無忌對將產(chǎn)量翻十翻的冶鐵技術(shù),如何能不急迫,?
就算能翻一番也好,,有些發(fā)胖的老長孫想著。
若真能一舉翻上十番,,那長孫家將獲得怎樣的地位與利潤,?
...
孫沖喚來領(lǐng)頭的韓鐵匠,細習(xí)詢問如今冶鐵的過程,。
“嗯?還是水排,?”孫沖有些樂了,。
這打東漢年初杜詩造出來的水排,利用水能帶動風(fēng)箱鼓風(fēng),,提高了冶鐵溫度,。
自此,制鐵工藝迅速發(fā)展,,鑄,、鍛、柔化,、滲碳,、淬火等技術(shù)日漸成熟,,甚至還出現(xiàn)了用生鐵反復(fù)加熱鍛打淬火的百煉鋼工藝。
但從東漢至今,,也有個四百年的歷史,,這中間竟然什么都沒改進?
孫沖皺了皺眉,。
“少爺,,小人也想過改進水排,但增益屬實不大,?!表n鐵匠看出了孫沖在想什么。
孫沖搖搖頭,,在水排的基礎(chǔ)上改進水排…
那你能增強個錘子效益啊,。
“叫幾個能出細活兒的師傅過來,其他人散了吧,?!睂O沖大手一揮,扭頭就走了,。
韓鐵匠回頭說道“孫五,,牛二你們出來。和少爺一起走一趟,?!?p> 孫沖回頭看了一眼被叫出作坊的二人,一個膀大腰圓,,手指頭能有眼睛粗細,,看起來就帶著一股蠢氣,一個獐頭鼠目,,看起來和孫沖差不多高,。韓鐵匠顯然沒有跟著自己一同去的意思,看樣子正準備回作坊里繼續(xù)干活,。
很顯然,,打了大半輩子鐵的韓鐵匠根本不相信自己,大概以為自己異想天開,,年少頑劣罷了,。
孫沖有些被人瞧不起的憤怒,但也沒點破,,繼續(xù)往前走,。
老東西,瞧不起小爺,,到時候你可別哭著求我原諒你,!
呸,!
本該走于人前的長孫無忌也將這一幕看在眼里,但并未作聲,。默默地跟在這群人后邊,,他只是個傾聽者。
孫沖進屋后,,命人掌了比平日多一倍的燈,,將一張大紙鋪平在八仙桌上。
沒錯,,他要親自一筆一劃的繪出煉鐵高爐,。從里到外,不放過任何細節(jié),。
作為一名理工科的學(xué)霸,,他有這個能力作好這件事,自然,,也有這個信心,。
這將是大唐煉鐵生產(chǎn)力變革的前夕。
所謂翻十翻的技術(shù),,正是高爐煉鐵,。
這個在21世紀隨處可見的大煙囪,帶動了多少國民經(jīng)濟的發(fā)展,。
一群人圍在桌前,,大家不約而同的沒有選擇坐下。
不是因為孫沖沒有坐下,,而是從這個年歲尚小的少爺落筆后,,就被紙上那個聞所未聞、見所未見的新事物牢牢的攥住了眼睛,。
長孫無忌也特別地想細細看一看,,不知是真的有些上年紀,還是燭火不時的晃動,,讓他有些看不清圖紙,。
但此刻他知道,讓這些匠人們掌握了比自己感興趣一看更為重要,。
高爐的建造并不復(fù)雜,五十年代末“***”時期組成一個個煉鐵小組,,就是建造高爐來煉鋼煉鐵,。
一座煉鐵的小高爐,可以直接使用粘土筑造,,或者選擇用紅磚堆砌都沒多大問題,。
建造出一座完全符合科學(xué)的煉鐵爐,,在這個年代,也并沒有多么困難,。
但孫沖要增強它的使用時間,,便在高爐內(nèi)襯中,加入了現(xiàn)代煉鋼爐常用的高級耐火材料——石墨,。
石墨似是現(xiàn)代才會有的東西,,但其實在古代也很常見,尤其在長孫家的礦里,。雖不至于取之不盡用之不竭,,但足夠這個時代消耗使用。
只是這個時候大家并不知道,,這種東西還能夠做什么,。
耐火,便是孫沖想讓它在這個時代發(fā)揮的最大作用,。解決了增強高爐耐熱,,便是延長了使用壽命。
接下來要解決的是鼓風(fēng)機,,沒有鼓風(fēng)機提供充足的氧氣幫助燃燒,,爐溫是很難達到煉鐵的目的。
孫沖在另一張紙上繪制了一個新式風(fēng)箱,。大木箱,,有活門,利用現(xiàn)有的水排提供動力,,利用偏心輪把旋轉(zhuǎn)運動變成往復(fù)運動,。整個高爐布置四臺風(fēng)箱、四個風(fēng)道,。
“另外做兩臺備風(fēng)箱,,以防意外?!睂O沖盯著圖紙,,對旁邊的人囑咐著。
進氣道最后入爐前的一段并在一起,,下方設(shè)有和進氣道隔離的火池,,內(nèi)盛燃煤,空氣在進爐前,,就可以被預(yù)熱到一定程度,。
“這看起來不起眼的一步,卻是鋼鐵生產(chǎn)中提高煉鐵效率的最關(guān)鍵一步,,能直接使爐溫直接上升兩三百度,!”孫沖很驕傲的介紹著,。
至少在明末以前,全世界都沒掌握這門技術(shù),。這一句,,孫沖就咽在肚子里,自己嘀咕,,要是被問了明末是什么,,自己又得撒個大謊。
“爐身外,,記得用扎實的木頭搭建檢修架,,支撐點要獨立落在地面?!睂O沖又繼續(xù)叮囑身邊的牛二,。
許是因為都是陌生的事物,匠人們都有些嚴肅,,氣氛特別凝重,。
滑槽、滑車和滑輪組共同組成了爐頂上料系統(tǒng),,這些需要另行澆筑,。
高爐煉出的鐵水含碳量高、雜質(zhì)多,,雖還是生鐵,,但已經(jīng)可以用來鑄造大型鐵件,比如鐵錨,。在出鐵口外接一條溝槽,,平時封閉,需要用到時就打開,,燒紅的鐵水直接注入模具,,澆鑄大型鐵件。
高爐旁邊修建了一臺大型炒鐵爐,,就是現(xiàn)代常見的反射式攪煉爐,。
炒鐵爐是焰鐵隔離的反射爐,用的是耐火磚,,爐床底部中間凹陷,,四周是拱形爐壁,下部為燃燒室,,進風(fēng)道在燃燒室底部,。
這種結(jié)構(gòu)可以看作三層樓,一、二樓之間是多個可翻動的鐵柵欄,、二、三樓互相隔離,。使用時鐵水從高爐流到三樓,,二樓煤炭躺在鐵柵欄上燃燒,加熱樓上的鐵水,,煤炭燒過后翻翻鐵柵欄,,炭渣就掉進了一樓的除渣室,鐵柵欄放平,,又能從斜向下45度的進煤道向它上面添加煤炭,。
炒鋼法在很早以前就有記載,具體誕生年代已不可考證,,以前是用鐵棒攪拌,,去除生鐵之中的碳,從而使含碳量達到熟鐵的成份要求,,這便是熟鐵,,可以鍛造成各種器具,甚至能得到品質(zhì)不同的鋼材,。
不過因為唐朝這個時代無法精準控制各元素的含量,,弄鋼材的話……鋼材的品質(zhì)就要看運氣了,想要得到足以鍛造刀劍的鋼,,還不如去買張彩票,。
好吧,唐朝沒有彩票,。
不過孫沖并沒有多惆悵,,他懂得原理,只要知道鋼是介于生鐵和熟鐵之間,,那就足夠了,。
炒鐵爐在明朝開始普及,那時爐邊總有一位身強力壯的大漢,,拿著根粗壯的熟鐵做的炒鐵棒,,揮汗如雨的來回攪動……
而孫沖顯然不會做這種費力不討好的事情,損害健康不說,,效率還賊低,。
他在爐頂上設(shè)計了支架,正中懸掛著一個大圓滾,,下邊有三根熟鐵棍傾斜地伸向爐床,,仍舊是水排提供動力,這樣一來,就有了機械化的炒鐵設(shè)備,。
不得不說,,水排簡直是萬金油,哪里需要哪里上……只不過現(xiàn)在水排依舊是木制,,消耗過太高,,等到煉制出合適的鋼材后再制成鋼制齒輪和軸承,效果會大大改善,。
工業(yè)發(fā)展,,本就是相輔相成。
孫沖一邊畫著,,一邊進行著解說,,也不理會后進來的匠人,只是對身邊的牛二,、孫五解釋著,,將現(xiàn)代工業(yè)才有的詞匯進行替換,以確保他們兩個都能聽懂,。
孫五和牛二都一臉懵逼,,雖然二人還不是成手鐵匠,但也是祖祖輩輩傳下來的匠戶,,只不過手藝還沒學(xué)全,,只是做一些無關(guān)緊要的活計,大匠肯定有些壓箱底的功夫不會交給自己,。但是祖輩多少年也沒有這么煉鐵的啊,,水排和鼓風(fēng)機還能看得懂,至于高爐和炒鐵爐,,簡直可以說是聞所未聞,!
以往生鐵是冷卻成錠后再加熱,煉成熟鐵,;而現(xiàn)在孫沖介紹的這種技術(shù),,是把高爐出來的生鐵水直接炒成熟鐵。
熟鐵就可以直接制作鋤頭鐵锨之類的農(nóng)具了,,當然,,制作過程需要鍛打、滲碳和淬火,,熟鐵柔軟,,可鍛性強,加工性能優(yōu)越,。
宋應(yīng)星在《天工開物》中有記載,,這本來是要到明朝才會出現(xiàn)的方法。
孫沖總感覺千年以后,會有人指著自己后腦勺說壞話,。
說到鍛打,,不得不說一件既超時代、又傻瓜的簡便操作的神器——水力鍛錘,!
這玩意兒原理簡單到令人發(fā)指,,便是學(xué)過一點物理的小學(xué)生都能做出來,可是讓孫沖想不明白的是,,為什么古代能發(fā)明出將水能轉(zhuǎn)化為機械能的水碓、水排和水磨等機械工具,,卻唯獨發(fā)明不出水力鍛錘,?