高殷带着众人在冶铁作坊里面四下看了看,最后来到一个炼钢作坊。
由于炼钢是在炼铁基础上的二次加工,因此二者工艺相差很大,这里没有炼铁炉,它仅仅有四座小火炉用灌钢法炼钢。
旁边还有一个两丈长的捶打台,上面还有工匠在作业,他们将钢打造成各种各样的兵器。
见高殷等人进来,他们都住了手,有人示意他们退到一边。
高殷并不太懂灌钢法是如何操作的,綦毋怀文就给他进行了详细解释。
古代百炼钢技术非常麻烦,费时费力,人们一直在谋求改进,包括‘炒钢法’等等,不过几乎没有什么进展,因为炒钢法成品率太低,几乎没有人使用。
綦毋怀文原本是个道士,精通丹道,他经过十多年的精心研究后,终于发明了当时非常神奇的“灌钢法”。
原来,按照綦毋怀文的做法,灌钢法是这样操作的:
首先,把熟铁块放在火炉中烧成半融化状态,然后想办法切割并制成一寸宽、两寸长的薄铁片。
其次,将这些熟铁片用熟铁片包起来,一般以十几片为宜,然后在上面放上差不多尺寸与重量的生铁片。
接着把他们用泥包起来放入炉子当中烧,这里有一个最关键的技术环节:生铁必须在熟铁之上,否则就不会成功。
最后,在炉中将他们烧化,生铁由于杂质很多,熔点低,因此会最先融化,然后渗透到熟铁片当中。
在炉子当中保持一定的温度,经过两三日之后,生铁和熟铁会完全融合在一起,就变成了钢。
听完綦毋怀文介绍,高殷完全明白了整个工艺。
作为一个现代穿越者,他的化学知识也不错。后世的炼铁、炼钢技术非常发达,钢与铁的区别其实就是含碳量的多少而已,其他成分都差不多。
至于此时的熟铁、生铁、钢的硬度如何,究竟区别多大,他不得而知。
“刘监,烦请找些生铁片、熟铁片、钢来朕看看,朕对这几样东西不是很熟悉!”高殷对冶监刘监说道。
“遵旨!”刘监领命后,就命人拿了些过来让高殷认真查看。
高殷仔细看好一会儿,又问了他们各自的硬度与冶炼方法,最后又让他们将其烧红,自己用锤子敲打了几下,终于大致搞清楚了状况。
他想,看来古代的三种东西,也就是生铁的概念和后世几乎差不多,熟铁、钢就差得远了。
这个时候的熟铁,只不过是刚从炉子里面流出来的半融化生铁,然后经过简单炒制而成,因此含碳量非常不均匀。
有的熟铁含碳量很少,非常软,接近后世熟铁;不过有些熟铁同样非常硬,明显含碳量很高,甚至比有些钢还要硬。
至于钢,只不过是经过再次冶炼后,杂质变少了,而能够用来做兵器的“铁”而已!
他和我们后世以碳为主要指标来区分的“钢”,完全不是一个概念。
……
对三者的区别有了一个大致认识之后,高殷就想去炼铁作坊看看。
“綦毋公,刘监,我等到炼铁作坊去看看炼铁工艺!高殷说道。
“遵命!”二人叩首。
于是一行人又来到几丈之外的炼铁作坊。
一边走,刘监介绍道:“陛下,由于矿石量丰富,此处共有四个炼铁作坊。
每个作坊的炼铁炉一座在用,一座备用,每四个月换一座炉子,一年的铁产量只有二十余万斤,八成加工兵器,有三成加工农具!”
“二十万斤!那兵器肯定也不少的,你等辛苦了!”高殷点点头。
“嗯,每年生产箭矢镞百万余个;矛头、槊头、刀等等八万余,另外还有部分盔甲、马具等等。”
众人进到炼铁作坊当中,就看见此作坊是有半敞开的五尺多高的围墙,所以茅屋当中并不热,五六个工人正在干活。
高殷来到那一座炼铁炉之前,看见这一座炉子是一座立在地面的竖炉,高度大约在六米,底部的直径大约在四米,中间略大一点。
炉子的下部有一根四尺长的陶管子,铁水应该是从那里流出来的,不过现在被堵着。
在那陶管子下面,有一个一米见方的方形池子,深度约在五十厘米左右。池子旁边有一道一尺多高的矮墙,不知道有何用。
往炉子里面供风用的依然是皮囊,有两个工人操作。这里不像大齐冶监,那里已经全部换成了高殷发明的风箱。
高殷问了这个炼铁炉的大致工艺,刘监介绍道:
“回禀陛下,这工艺倒是很简单,铁矿石经过洗选之后,和木炭按照一定的比例,放进这个炉子当中冶炼。
摆放的结构要尽可能合理,必须要注意炉中有一定空隙,方便空气流通,这非常需要些技巧。
当烧到一定温度时,铁水就会从那个管子流出。如需要生铁,就直接做成需要的形状:块状、条状、圆饼状等等不一而足。
如果是需要熟铁,则就需要把生铁水放入到方形池子中,然后让人进行炒制,翻炒片刻之后,生铁也就变成了熟铁。
当然,如此大的一块熟铁,也不好运输,还需要趁其未完全冷却之时,将其切成小块儿,便于运输。”
高殷听罢,心想,不知道他这个熟铁究竟是如何炒制的。
不过他这个工艺显然有问题,因为如果熟铁是生铁炒成,那么炒到一半或者是适当的时候,就应该直接变成钢。
如此一来,綦毋怀文的灌钢法就完全没有必要,可是为什么还需要灌钢法?
他看着这一座炉子正在炼铁,应该很快就要出铁水了,于是就说道:
“刘监,把这一炉铁水做成熟铁,朕要仔细看一看这熟铁是如何炒成的!”
“遵命!”他领命而去。
按照他们的原计划,这一炉铁水原本是制作成生铁,不需要进行炒制。
既然高殷发话了,他们必须得临时更改计划,这就得做一些准备。
于是刘监立刻吩咐人去准备相关的材料。
随后几人就聊一些关于如何搅拌炒铁水一事,等炉子出铁水,高殷听了一个大概。
两三刻钟之后,刘监看看时刻已到,立刻对一名工匠说道:“速把塞子打开,准备放铁水!”