高殷帶著眾人在冶鐵作坊里面四下看了看,最后來到一個煉鋼作坊。
由于煉鋼是在煉鐵基礎上的二次加工,因此二者工藝相差很大,這里沒有煉鐵爐,它僅僅有四座小火爐用灌鋼法煉鋼。
旁邊還有一個兩丈長的捶打臺,上面還有工匠在作業,他們將鋼打造成各種各樣的兵器。
見高殷等人進來,他們都住了手,有人示意他們退到一邊。
高殷并不太懂灌鋼法是如何操作的,綦毋懷文就給他進行了詳細解釋。
古代百煉鋼技術非常麻煩,費時費力,人們一直在謀求改進,包括‘炒鋼法’等等,不過幾乎沒有什么進展,因為炒鋼法成品率太低,幾乎沒有人使用。
綦毋懷文原本是個道士,精通丹道,他經過十多年的精心研究后,終于發明了當時非常神奇的“灌鋼法”。
原來,按照綦毋懷文的做法,灌鋼法是這樣操作的:
首先,把熟鐵塊放在火爐中燒成半融化狀態,然后想辦法切割并制成一寸寬、兩寸長的薄鐵片。
其次,將這些熟鐵片用熟鐵片包起來,一般以十幾片為宜,然后在上面放上差不多尺寸與重量的生鐵片。
接著把他們用泥包起來放入爐子當中燒,這里有一個最關鍵的技術環節:生鐵必須在熟鐵之上,否則就不會成功。
最后,在爐中將他們燒化,生鐵由于雜質很多,熔點低,因此會最先融化,然后滲透到熟鐵片當中。
在爐子當中保持一定的溫度,經過兩三日之后,生鐵和熟鐵會完全融合在一起,就變成了鋼。
聽完綦毋懷文介紹,高殷完全明白了整個工藝。
作為一個現代穿越者,他的化學知識也不錯。后世的煉鐵、煉鋼技術非常發達,鋼與鐵的區別其實就是含碳量的多少而已,其他成分都差不多。
至于此時的熟鐵、生鐵、鋼的硬度如何,究竟區別多大,他不得而知。
“劉監,煩請找些生鐵片、熟鐵片、鋼來朕看看,朕對這幾樣東西不是很熟悉!”高殷對冶監劉監說道。
“遵旨!”劉監領命后,就命人拿了些過來讓高殷認真查看。
高殷仔細看好一會兒,又問了他們各自的硬度與冶煉方法,最后又讓他們將其燒紅,自己用錘子敲打了幾下,終于大致搞清楚了狀況。
他想,看來古代的三種東西,也就是生鐵的概念和后世幾乎差不多,熟鐵、鋼就差得遠了。
這個時候的熟鐵,只不過是剛從爐子里面流出來的半融化生鐵,然后經過簡單炒制而成,因此含碳量非常不均勻。
有的熟鐵含碳量很少,非常軟,接近后世熟鐵;不過有些熟鐵同樣非常硬,明顯含碳量很高,甚至比有些鋼還要硬。
至于鋼,只不過是經過再次冶煉后,雜質變少了,而能夠用來做兵器的“鐵”而已!
他和我們后世以碳為主要指標來區分的“鋼”,完全不是一個概念。
……
對三者的區別有了一個大致認識之后,高殷就想去煉鐵作坊看看。
“綦毋公,劉監,我等到煉鐵作坊去看看煉鐵工藝!高殷說道。
“遵命!”二人叩首。
于是一行人又來到幾丈之外的煉鐵作坊。
一邊走,劉監介紹道:“陛下,由于礦石量豐富,此處共有四個煉鐵作坊。
每個作坊的煉鐵爐一座在用,一座備用,每四個月換一座爐子,一年的鐵產量只有二十余萬斤,八成加工兵器,有三成加工農具!”
“二十萬斤!那兵器肯定也不少的,你等辛苦了!”高殷點點頭。
“嗯,每年生產箭矢鏃百萬余個;矛頭、槊頭、刀等等八萬余,另外還有部分盔甲、馬具等等。”
眾人進到煉鐵作坊當中,就看見此作坊是有半敞開的五尺多高的圍墻,所以茅屋當中并不熱,五六個工人正在干活。
高殷來到那一座煉鐵爐之前,看見這一座爐子是一座立在地面的豎爐,高度大約在六米,底部的直徑大約在四米,中間略大一點。
爐子的下部有一根四尺長的陶管子,鐵水應該是從那里流出來的,不過現在被堵著。
在那陶管子下面,有一個一米見方的方形池子,深度約在五十厘米左右。池子旁邊有一道一尺多高的矮墻,不知道有何用。
往爐子里面供風用的依然是皮囊,有兩個工人操作。這里不像大齊冶監,那里已經全部換成了高殷發明的風箱。
高殷問了這個煉鐵爐的大致工藝,劉監介紹道:
“回稟陛下,這工藝倒是很簡單,鐵礦石經過洗選之后,和木炭按照一定的比例,放進這個爐子當中冶煉。
擺放的結構要盡可能合理,必須要注意爐中有一定空隙,方便空氣流通,這非常需要些技巧。
當燒到一定溫度時,鐵水就會從那個管子流出。如需要生鐵,就直接做成需要的形狀:塊狀、條狀、圓餅狀等等不一而足。
如果是需要熟鐵,則就需要把生鐵水放入到方形池子中,然后讓人進行炒制,翻炒片刻之后,生鐵也就變成了熟鐵。
當然,如此大的一塊熟鐵,也不好運輸,還需要趁其未完全冷卻之時,將其切成小塊兒,便于運輸。”
高殷聽罷,心想,不知道他這個熟鐵究竟是如何炒制的。
不過他這個工藝顯然有問題,因為如果熟鐵是生鐵炒成,那么炒到一半或者是適當的時候,就應該直接變成鋼。
如此一來,綦毋懷文的灌鋼法就完全沒有必要,可是為什么還需要灌鋼法?
他看著這一座爐子正在煉鐵,應該很快就要出鐵水了,于是就說道:
“劉監,把這一爐鐵水做成熟鐵,朕要仔細看一看這熟鐵是如何炒成的!”
“遵命!”他領命而去。
按照他們的原計劃,這一爐鐵水原本是制作成生鐵,不需要進行炒制。
既然高殷發話了,他們必須得臨時更改計劃,這就得做一些準備。
于是劉監立刻吩咐人去準備相關的材料。
隨后幾人就聊一些關于如何攪拌炒鐵水一事,等爐子出鐵水,高殷聽了一個大概。
兩三刻鐘之后,劉監看看時刻已到,立刻對一名工匠說道:“速把塞子打開,準備放鐵水!”