第四百七十八章 鑰匙
胡元澄在安南國的時候,就對冶金和火器都非常感興趣,是主抓這兩個方面的,而冶鐵場的這一次冶鐵技術改進的嘗試,其實就是他所一手推動。
當然了,阻力也很大,有很多老師傅和下面的官吏,都對此不理解。
但對于冶鐵場僅有的幾個官吏來說,又不需要他們去干活,所以也就是看個熱鬧,可冶鐵場的工匠們,卻是要實實在在地干活受累的,再加之傳統的辦法用了這么多年了,如今突然來了個安南國的降人就要指導他們弄新東西,這不是瞎折騰是什么?
在一些老師傅看來,安南人就是蠻夷,懂個屁!既然要用鋼,那就得先把生鐵給搞定,不要總想著走捷徑,那是絕對不行的。
世界上要是有那么多的捷徑可以走,哪還需要他們這一代代傳承下來的手藝?
不過,官是官,吏是吏,民是民,在這個時代敢以民抗官的人,畢竟是少數中的少數,這個身穿棉襖面色蠟黃的老師傅,你讓他反抗胡元澄是不敢的,但嘴巴碎點,胡元澄能把人怎么樣?
胡元澄當然有把人開沒出冶鐵場,亦或是鞭打一頓的權力,可要是這么做了,怕是給了下馬威,丟了人心。
本來你的嘗試就失敗了,大家伙陪著你干是支持伱,但這是看在你官身份上,如果論起私下的交情,這老師傅這么多年亦是有不少威望和人情在的,說一句怪話就把人打傷乃至打死,以后誰還敢跟你干?就算不敢明面反對,怕是也都陽奉陰違,出工不出力了。
胡元澄心里清楚,這時候也在兩難之際,若是在安南國內,那他自然干脆打殺了,否則有損于威望,可這是在大明,他也是初來乍到若是事情鬧大了,傳到了大明的高層耳朵里,怕是不僅對他不利,他丟了官職還是小事,影響到胡氏一族在大明的存亡,才是大事。
恰在此時,有人發現了在冶鐵場的爐房外瞧著的姜星火等人,方才解了胡元澄的兩難。
“見過國師!”
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不僅是胡元澄,甚至連那些工匠們,以及那個穿棉襖,臉色蠟黃的老師傅,一聽到這個消息,都連忙走過來朝著姜星火作揖問好,神態恭敬無比,甚至隱約間有一絲畏懼。
在百姓面前,姜星火平日里極少露面,而且他的身份又特殊,所以即使在大明各地的百姓都聽說過大名鼎鼎的國師,但見到的人卻不多。
可對于這些治煉的工匠們,姜星火的威望卻遠超其他人。
別的不說,他們這些工匠的晉升等級就是在姜星火的提議下,才一力實施的,雖然現在只是草創,很多東西不完善,但工部畢竟有了這么個東西,也算是給工匠們一些奔頭。
胡元澄在大明也算是待了一陣子了,知道對方不喜奢侈享受,平日里住的院落,甚至比普通人家的還要樸素,更不喜歡別人打擾他的清凈。
所以,沒有合適的理由,胡元澄也沒有前往國師的府邸拜訪,兩人算是頗為陌生。
今天國師居然出現在了自己所負責的工部冶鐵場,這令胡元澄心頭暗喜,這證明國師已經對冶鐵場的改建計劃,產生了濃厚的興趣,只要把握住機會,說不準就能獲取國師的賞識和幫助,這對于他們胡氏在大明站穩腳跟可是天賜良機啊!
“胡大使,先介紹一番吧。”
胡元澄雖然被授予了工部的官職,但僅僅是大使。而“大使”這個詞,在明代跟后世的意思完全不一樣,指的是子單位的主管官員,通常有正九品和不入流兩種,胡元澄是前者。
六部里面,各部都有大使這個職位,但數量并不相同,完全取決于各部下面有多少子單位,以工部為例,因為涉及到的工程和采購的方方面面,所以下面的子單位也很多,有文思院、皮作局、鞍轡局、寶源局、顏料局、軍器局、織染所、雜造局、竹木局、柴炭司、鑄炮所等等以“院、局、所”命名的子單位,主官一般都是大使,副官則是副使。
胡元澄現在的職務,正是鑄炮所的大使,這處冶鐵場,就是鑄炮所下屬的。
看著對方鎮定的神色,姜星火覺得,這應該是心里有底的意思。
事實上來下面視察,如果不是完全形式主義的話,那么只要看看實際情況,問問問題,其實很容易就能了解到一些東西。
而主管者對自己主管業務的內容到底了不了解,能不能面面俱到,也很簡單就能看出來其人的態度和能力。
姜星火前世看三國的電視劇,都說鳳雛狂,可人家在劉備面前也能短時間內把積壓半年的活都干完不是?說明還是胸有成竹。
果然,胡元澄用基本聽不出來口音的漢話,開始給姜星火逐個介紹鑄炮所這座冶鐵場的器具。
“這個最高的冶煉爐名稱是大鑒爐,高一丈二,前二尺五寸,后二尺七寸,左右各一尺六寸,是以耐高溫的牛頭石為內壁,用簡千石作為爐門,一般使用黑沙(一種鐵砂)做原料。”
“稍矮一點的是熔鐵爐,高六尺和高八尺的都有,三層結構,內層用雞眼砂(一種耐火的砂石),中層用火磚,外層用紅磚,這個路子主要是用來熔煉鐵水產出生鐵的。”
“這個小的是專門用來炒鋼的,叫白作爐。”
“最小的這個呢?”姜星火看著眼前跟腌菜缸差不多的火爐問道。
“這個叫甑爐,底厚如蒸飯用的大木甑,又叫沖天爐,易搬動,兩三個人就能抬起來把鐵水傾倒出來,跟熔鐵爐一樣,也是用來煉生鐵,但這種小爐子主要是做白口鐵。”
白口鐵,說白了就是在不重要的邊角料部位上糊弄糊弄的,比如大炮的炮管,要么是青銅的,要么是鋼材,但其他的部位,那就用低成本的白口鐵來了。
姜星火大概了解了冶鐵場的主要生產器具,又看著剛才失敗的這個熔鐵爐,問道。
“這個熔鐵爐,是最常用的爐子嗎?怎么運轉的?”
胡元澄點點頭,回答道:“熔鐵爐是最常用的,這個爐頂與送料場相平,料場架天橋從爐頂下料。”
說著,指了指頭頂,果然二層有個送料的天橋。
“走,去看看。”
姜星火沒見過這個時代的冶金工業都是怎么運作的,這時候倒是充滿了好奇,見國師想看,這些人也不敢怠慢,帶著姜星火去觀察送料場。
但送料場并不在這里,而是在隔壁。
準確的說,是隔壁的一層,而由于設置了運送物料的斜坡的緣故,這里的一層,就是相當于旁邊冶鐵場的二層。
從送料場的天橋往下看去,熔鐵爐八尺的大爐子里,鐵水缸就約有一兩尺深。
結合剛才觀察到的實際情況,姜星火大約明白了這玩意的運作原理,他剛才看到的,就是在爐底處的出鐵水、爐渣口,是敞開式的裝置,鐵水、爐渣一齊出,爐渣隨風吹飄而散。
“所以方才是在弄什么?”
“試試換風箱,能不能提高爐溫。”胡元澄回答的很直接。
姜星火若有所思,又問道:“帶我去看看風箱。”
熔鐵爐的風箱,是在鐵爐兩側的隔間里,一般是左右側都有,通過進風來幫助煤炭的燃燒,進而燒化鐵砂,風箱這東西要么是水力要么是人力,沒有其他的發動方式,這里的是人力。
姜星火看了風箱,小隔間里的風箱桶用大樹全木挖成的,目測甚至可以鉆進去一個人,在箱桶里面都打上了蠟,然后扯風盤大概是兩三寸厚的樣子,周圍全都用雞毛包裹纏繞,有點像用雞毛撣子。
姜星火自己用手捋了一下,果然滑不留手。
“熔鐵爐每次正常下料多少?正常出鐵量是多少?幾個人干,分別都做什么?”
如果說之前的問題,還是稍稍上心一下就能搞明白的,那么姜星火現在一連串的問題,就是非得用心無比才能脫口而出的了,這也是對胡元澄的真正考驗。
胡元澄略一思忖,旋即答道:“正常下料是每一百斤鐵砂,配二百斤煤炭,鐵砂最粗不超過兩寸,每一百斤鐵砂能出四十斤鐵,通常一爐會下三百斤鐵砂和六百斤煤炭。要兩個送料人用鐵鏟從天橋送料,爐前兩個人用鐵鉗子收,兩個風箱四個人,每個風箱需要兩個人輪流拉,還有一個雜工,一共是九人一組做工。”
見胡元澄對答如流,姜星火的心頭亦是微微贊許。
之前姜星火就聽安南前線的將領,說這富良江防線布置的好,如今胡元澄能統御十幾萬人的本事,讓他來管著鑄炮所,倒是大材小用了。
至于所謂的尖端技術保密.
好吧,大明鑄炮也沒啥尖端技術,再者說,胡氏父子這輩子是肯定跑不出大明了,用人不疑疑人不用的道理還是不消說的。
“那現在生產方法呢?”
“以炒鋼法和灌鋼法為主。”
姜星火點了點頭,這兩種經典的冶煉方法,他還是知道的。
炒鋼法是華夏古代把生鐵變成熟鐵的主要方法,大約發明于西漢后期,原理就是把生鐵加熱成半液態,并不斷攪拌,就像是炒肉的動作一樣,使生鐵中的碳分和雜質不斷氧化,從而得到熟鐵。
東漢時期流行的神書《太平經》,也就是張角用的那個,里面就記錄了“有急乃后使工師擊治石,求其中鐵,燒冶之使成水,乃后使良工萬鍛之,乃成莫邪(代指寶劍)耶”,敘述的是由礦石冶煉得到生鐵,再由生鐵水經過炒煉,鍛打成器的工藝過程。
炒鋼法這項技術操作簡便,原料易得,可以連續大規模生產,生產效率比較高,對華夏長期領先世界有很重要的意義,事實上,類似的技術在西方直至18世紀中葉才由英國人發明了出來,而此時15世紀的大明,炒鋼法就已經趨于登峰造極了,所以在工業革命的這扇大門前,華夏其實有太多比西方更接近這扇門的優勢。
至于所謂的灌鋼法,現在還沒有進化到終極形態,也就是蘇鋼的出現,但基本工藝早已成熟,主要原理如果要用現代人易于理解的話說,其實就四個字。
——“雞蛋灌餅”。
理解了雞蛋灌餅的操作手法,就基本理解了灌鋼法是怎么弄的,工藝過程基就是將熔化的生鐵與熟鐵合煉,熟鐵就是“餅”,生鐵就是“蛋”,正如雞蛋液體會均勻的滲透到整個餅里一樣,生鐵中的碳分也會向熟鐵中擴散,并趨于均勻分布,且可去除部分雜質,而成較好的熟鐵乃至鋼材。
沈括《夢溪筆談》卷三里詳細記載了灌鋼法的過程“世間鍛鐵所謂鋼鐵者,用柔鐵屈盤之,乃以生鐵陷其間,泥封煉之,鍛令相入,謂之‘團鋼’,亦謂之‘灌鋼’.二三煉則生鐵自熟,仍是柔鐵”。
其中把柔鐵屈盤起來是為了增加生熟鐵的接觸面,提高灌鋼的效率,并促使碳分分布更均勻,封泥則可以促進造渣,去除雜質,并起保護作用。
因為掌握不好這個度,一開始灌鋼法很麻煩,要灌入很多次生鐵,后來灌鋼技術在宋代以后不斷被改進,減少了灌煉次數,到了現在永樂時期的大明,基本上都是一次成,之所以能一次成,就是因為現在的灌鋼法,已把柔鐵屈盤改為薄熟鐵片,進一步增加了生熟鐵的接觸面,加速其“生熟相和,煉成則鋼”的進程,泥封也改為草泥混封,密閉性更好。
不過灌鋼法這玩意咋說呢.
正面評價,肯定是提高了生產效率,低成本高產出,但從負面意義上,那就是和稀泥,是不利于產出高品質鋼材的,因此在姜星火前世,很多論壇上也譏笑正是灌鋼法的大規模使用,才讓華夏的武器,出現了類似于“考古式修仙”一樣的“考古式寶刃”,也就是說,在宋代以后,都是時間越往前的武器,質量就越好,唐刀更是成為絕唱。
而北方的異族,也大多開始了在冶煉產品的質量上,開始超越漢人,譬如遼金夏元的馬甲、扎甲、刀槍,普遍比大宋的質量要好。
只能說,在大多數條件下,數量和質量不能兼得吧。
至于說滲碳.《天工開物》就記載了制針時固體滲碳熱處理工藝:針抽絲,剪斷,搓好后入釜慢火炒熟,炒后用松木、木炭作為滲碳劑,豆豉作催化劑,在土末的密封下,進行固體滲炭。
這東西其實跟往泥巴里戳根木棍,是一個原理,只能說治標不治本,通過這種辦法獲得的鋼材,算是勉強達標,但要說性能多好,那也不用指望。