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第42章 高炉炼精钢(1/3)

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城南工坊的建设,在春末夏初的艳阳下,如火如荼地进行着。

夯土围墙已然高耸,核心试验区的几座砖石厂房也初具规模,青砖灰瓦,在周围的旷野中显得格外醒目。

王掌柜以“江南富商周某”

的身份,坐镇工坊,调度着数百名工匠、力役,将李瑾那份详尽的规划图,一点一滴变为现实。

工坊内昼夜不停,夯声、锯木声、号子声交织,吸引了周围不少好奇的目光,但都被“修建货栈与南方物产加工场”

的说辞搪塞过去。

偶尔有县衙的胥吏前来巡查,也被王掌柜以不菲的“茶水钱”

和气地打发走了。

李瑾并未频繁亲临,他如今身份不同,目标太大。他主要通过李福和王掌柜秘密安排的心腹账房传递消息、下达指令。他将大部分精力,投注在了两件至关重要的事情上:第一,完善那份准备呈递给皇帝、为工坊寻求“官方庇护”的密奏;第二,也是更具挑战性的——整理、推演并准备试验“高炉炼钢”与“灌钢法”改进工艺。

钢铁,是工业的骨骼,更是军国利器。唐代的冶铁炼钢技术已相当发达,百炼钢、灌钢法(将生铁和熟铁合炼)等工艺成熟,能够锻造出精良的刀剑甲胄。但受限于炉温、燃料、鼓风技术以及对碳含量的精确控制,产量、质量稳定性以及获取优质“精钢”(高碳钢)的效率仍有很大提升空间。尤其是适用于制造精密器械、坚韧工具、乃至未来可能的火器部件的“匀质高碳钢”,更是难得。

李瑾并非冶金专家,但他拥有超越时代的基本原理认知。他知道,提高炉温是核心,而提高炉温的关键在于改进鼓风设备(强化空气流量和预热)、使用高热值燃料(焦炭,或优质煤炭替代部分木炭)、以及优化炉膛结构和耐火材料。唐代已有利用水排(水力鼓风机)的记载,但多用于大型官营冶铁,且效率有待提高。至于“高炉”,此时的竖炉炼铁已具雏形,但与后世成熟的、能连续出铁水的高炉尚有差距。

他结合记忆中的碎片知识(如古代中国冶金史、简易高炉原理图)和唐代现有的技术条件,开始绘制“试验性小型高炉”

及配套“热风炉”

、“水力/畜力活塞式鼓风机”

的草图。

他没有好高骛远,目标是建造一座高约两丈、炉膛内径三尺左右的小型高炉,能够使用本地易得的铁矿石(需先破碎、洗选、烧结成块)、木炭与初步煅烧过的“石炭”

(煤)混合燃料,配合改进的鼓风,尝试冶炼出品质更优、含碳量更可控的“高碳生铁水”

,再通过后续的炒炼、灌炼等工序,获得性能更好的钢。

这需要试验,大量的、可能失败的试验。耐火砖的配方、炉膛的倾斜角度、风口的布置、燃料的配比、鼓风的风压与风量……每一个细节都可能影响成败。他将这些技术要点分解、简化,用唐代工匠能理解的术语和图示记录下来,并标注出关键的控制参数和可能的风险。

与此同时,他让王掌柜秘密搜罗长安及周边州县的冶铁、铸铜匠人,尤其是那些“善于琢磨、不墨守成规、且愿意签下严格保密身契”

的。

最终,选定了三位年约四旬、经验丰富但各有“怪癖”

的匠师:一位姓赵,曾因私自改进祖传灌钢法被原东家驱逐;一位姓钱,痴迷于研究各种鼓风机关;还有一位姓孙,对辨识矿石、燃料颇有心得。

三人皆因各种原因落魄,被王掌柜许以重利、提供独立工舍、保障家小生活,并承诺其“奇思妙想”

若成功可得重赏的优厚条件招揽至工坊,直接入驻核心试验区,由他们牵头组建最初的“冶铁试验组”



当李瑾第一次在工坊核心区秘密改建出的“图纸房”

内,向赵、钱、孙三位匠师展示他那套“古怪”

的高炉与鼓风设备草图,并解释其中“预热鼓风以增炉温”

、“以特定比例混合木炭石炭”

、“控制‘黑金’(指碳)入铁之多寡可得不同刚柔之铁”

等理念时,三位匠师最初是震惊、怀疑,甚至觉得这位年轻得过分、穿着儒袍的“东家”

(他们不知李瑾真实身份)在异想天开。

但当李瑾用炭笔在木板上画出简单的气流、热量循环示意图,并用他们熟悉的冶铁术语解释为何“热风”

能助燃、为何“石炭”

煅烧后去杂可增热、为何炉膛形状影响铁水流动与反应时,三人眼中的疑虑渐渐被一种混合了狂热与敬畏的光芒取代。

“东家……不,先生!”赵匠师声音发颤,指着热风炉的草图,“此物……此物若成,岂非能将冷风变为暖风甚至热风吹入炉中?寻常水排、皮橐之风,入炉即冷,确是大耗火力!若能预热……乖乖,这炉子怕是要烧得通红透亮!”

钱匠师则痴迷地看着那活塞式鼓风机的结构图:“以水车或牲畜拉动此杆,推动皮碗往复,风力集中且可调……妙!比某之前所想的翻板风箱,似乎更省力,风压也更大!只是这皮碗密封、连杆铰接,需得精巧……”

孙匠师则更关注燃料和矿石处理:“先生所言,将石炭先置于无明火之窑中煅烧,去其烟毒硫气,所得‘焦炭’(李瑾借用的名词)更耐烧、更纯净……此理某细思,确有可能!还有这矿石,需破碎、水选、再以粘土粘结煅烧成块……这是为了去杂、均匀,使其在炉中受热反应更匀?”

见三位匠师迅速理解了核心原理,并开始思考具体实现的细节和难点,李瑾心中大定。

他将整理好的、分门别类的“试验要点”

和“问题记录簿”

交给他们,郑重道:“诸位师傅,此非凭空妄想。

我年少时曾得海外奇人传授残卷,于金石冶炼之道略有耳闻。

然纸上得来终觉浅,能否成事,全赖诸位师傅之手艺、经验与巧思。

工坊之内,一应物料、人手,任凭三位调用。

但有所需,可直接寻王总管。

唯有一条,所有试验过程、数据、成败,皆需详细记录于此簿,不得外泄一字。

若能成功,不仅三位可名留匠史,得享厚报,于国于民,亦是莫大功德!”

“先生放心!”三人齐声应诺,眼中燃烧着技术探索者特有的光芒。他们一生与火炉铁水为伴,追求技艺突破几乎成了本能。李瑾提供的思路,为他们打开了一扇前所未有的大门,哪有不全力以赴之理?

核心试验区的“一号高炉”工程,随即在绝对保密中启动。赵、钱、孙三人带着精心挑选的十余名签了死契、沉默肯干的学徒,在王掌柜调拨的泥瓦匠、铁匠配合下,开始依据李瑾修改后的最终图纸,建造这座承载着超越时代期望的炼铁炉。李瑾则通过李福,不断传递他根据前世模糊记忆和逻辑推演提出的修改建议,比如耐火砖的接缝处理、风口的倾角微调、出铁口与出渣口的位置等。

就在高炉主体即将完工,开始砌筑内部耐火层和安装鼓风设备时,李瑾等待的“官方东风”,终于来了。

经过数次修改斟酌,他那份关于“献琉璃精制之法、建工坊以利宫廷、试验奇技巧思”

的密奏,通过东宫渠道,悄然呈递到了皇帝李治的案头。
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