大隋的冶炼工艺,真的有杨铭在石门村见到的这样落后吗?
不是,远远不是。 实际上大隋的工艺,皆传承至南北朝,铸铁技术和碳炼钢技术已经成熟,是完全可以造出精品的。 杨铭昨天见到的工艺,刀身在反复锻打之后,挤出其中杂质,改善刀身质地,然后再反复扔进炭火中加热,从而使碳元素渗入刀体,增加其硬度,这就叫碳炼钢。 碳炼钢是目前大隋军中最普遍的兵器材质,民间工具器械也都是碳炼钢。 而铸铁技术,就是起高炉,烧成铁水倒入模具,因为铸铁硬而脆,不能锻打,所以只能做成铸件和连接件。 那么真正的精品是什么呢? 就是铸铁技术与碳炼钢技术结合,生铁与熟铁的熔合,这就是灌钢了。 这玩意是不可能量产的,一柄真正的灌钢宝刀,极为耗费功夫,没有十天半个月根本做不成。 真正的利器,很多都是供应贵族们的,哪怕人家是为了做陪葬品,那也得是精品,但是普通士卒想要拥有一把灌钢做成的宝刀,那是痴人说梦。 所以眼下的闻喜炼窑,有一多半的炼炉,出产的都是工艺最落后的碳炼钢。 石门村隔壁的裴庄,就是起的高炉,烧成的铁水就是生铁,将生铁液浇灌在烧制后的熟铁当中,两者熔合,形成高碳钢,这就是精品了。 独孤怀恩在裴庄设置的高炉,专门就是用来打造精品的,这么久过去了,灌钢兵器加起来,不过才一百来件,甲胄二十来副。 他这是把这里当做试验场了,只求精,不求量。 但是眼下军中缺的是量,而且缺口非常巨大的量。 杨铭又相继在几个村庄巡视一遍后,发现这样下去不是个办法,除了裴庄在起高炉烧生铁外,其它炼窑都在烧碳炼钢,这玩意做成的兵器,是非常容易损耗的,基本上砍几副甲,刀身就快承受不住了,总不能让将士们空着手杀敌吧? 于是杨铭打算开辟一个新的场地,将所有工艺都整合起来,形成一个庞大的生产流水线。 设置厂房,首先要选址,厂址周边必须有水,因为要借助水力。 裴庄就是最好的地方,庄子外面七八里的地方,就是黄河的支流涑水河。 于是杨铭带着人浩浩荡荡前往涑水河边,开辟新址。 新址选定之后,就是绘制厂房图纸,这需要所有大工匠都参与进来。 太府寺派在这里的工匠有十一人,独孤怀恩手底下有三十多人,裴家也出了二十人,组成了闻喜冶炼专家组。 这些人都是经验丰富、手艺精湛,精通冶炼技术的高级工匠。 古代的工匠师傅们,都有徒弟,他们的徒弟要么是自家儿孙,要么是亲朋好友家的晚辈,一般是不会收外人的。 毕竟这是吃饭的手艺,关系不到位,是不会传艺的。 六十多个高级工匠下面,单是徒弟就要四五百号人,这些人可都是宝贝。 杨铭将这些工匠们全都召集起来,于闻喜县衙大堂,商议厂房动工事宜。 直到眼下,基本所有工匠们都对杨铭满肚子怨言,觉得这位太子简直是在乱弹琴,你才来几天,就打算废除眼下的所有炼窑,重开新场,你这是跟我们闹着玩呢? 独孤怀恩更是不停的唠叨,阴阳怪气的说着些埋怨话,被杨铭训斥一句后,一脸不服的闭嘴了。 当杨铭蹲下身子,在大堂内铺设的一副空白油纸上开始左描右画的时候,在场的所有人就知道,事情不简单了。 云定兴起初也是满腹牢骚,但是他又不敢说出来,毕竟炼窑是人家的,而人家又是太子,我算哪根葱啊给人家提意见? 眼下的他,正聚精会神的盯着地面的图纸,眼睛一眨都不眨, 杨铭先是简单的绘制了第一步,随后抬头朝众人解释道: “首先要在炼场外面开辟出一块平地,用来堆积、筛选、粉碎矿石,然后在旁边设置十余座低炉,用来烧制精铁。”接着,杨铭又指着图纸上一个位置道:“这个地方要起高炉,用来将精铁化水,咱们眼下的高炉材质不好,火候掌握不当极易崩塌,你们尽快收集一些画眉石、硅石、松油、火油,多多益善,其中火油,我会跟永富公(窦庆)打个招呼,让他调拨一些,其它的东西也不难找,孤要用这些东西改造炉体。”
炼炉必须要耐高温才能烧制出铁水,炉体承受不住温度崩塌,是因为材质问题,大隋的高炉,经常出现炉体崩塌的情况,就是材质不行,一旦崩塌基本就会死人。 而起高炉为的是提供风力,只要供氧足够,便可助涨火势,温度自然也就起来了。 还需改善鼓风设备,有助于迅速提温。 太府寺何彦愣道: “敢问太子,您这套法子,是从哪看来的?”
杨铭道:“不要多问,按我说的这些材料,立即去收集。”
何彦心知人家不肯说,他是问不出来的,于是点了点头,吩咐手下立即着手张罗太子开具的这些材料。 何彦是和太府寺丞何稠的弟弟,现在是太府寺冶炼大匠,亲兄弟俩,一个精通冶炼,一个精通烧瓷,看似不是一回事,实际上区别不大,都是玩火的,就像厨师是玩盐的。 这些材料都比较好找,其中画眉石,就是石墨,这玩意在古代,是女人用来画眉的一种颜料,富裕点的家庭都有。 硅石就更好找了,就是石英砂岩,中条山里就有,松油也好找,中条山遍地是松树。 就是火油属于战略物资,得从卫尉寺调拨,不过河东的府库当中,肯定有一些存量,必须得卫尉寺批了条子才能动,杨铭批条子比卫尉寺更管用,所以直接就可以让窦庆把东西拿出来。 接下来,杨铭开始讲解高炉改造。 炼炉高多少,宽多少,都有讲究。 首先高度决定了炉内矿石的受热均匀程度,太高了的话,下面的铁矿已经熔了,但是上面没动静。 宽就是增减风力往上的空间,促使堆积在炼炉中段以上的矿石能够接受到高温,促进熔炼过程。 高炉还有个好处就是出货量大。 杨铭所罗列的这些材料当中,画眉石和硅石都需要烧制,石头这玩意温度是次要,只要烧制的时间足够长,就能化成灰。 所以还需再增设几座烧灰炉,先烧石头,烧成灰的画眉石和硅石冷却之后,再将火油和松油倒进去搅拌均匀,至于比例,杨铭也不知道,所以只能让他们看着办。 火油和松油是粘合剂,主材料是画眉石,辅料是硅石。 最后一步,就是混入耐火粘土,也就是当下炉体的主要材料,也就是铝土矿,大隋称之为矾土。 当何彦看到这一步的时候,就知道太子不是闹着玩了,这尼玛分明就是一种未知的工艺啊?太子从哪学到的? 杨铭放下手中的笔,道:“新的炼窑还是需要慢慢来,先塑高炉吧。”
云定兴眼下也兴奋了,因为他知道太子不是那种乱来的人,于是接下来的日子,他令人加快收集材料的速度,于五天后,在新场址已经夯实一片空地上,亲自下场指挥,制造新型高炉。 按照杨铭的办法,云定兴带人几番尝试之后,确定比例,然后将画眉石和硅石烧制成的灰与火油、松油搅拌均匀,再混入大量矾土,以此石浆开始塑造新炉。 七天后,高炉起来了,高十一米,宽五米。 新的高炉外面看起来干了,但是里面还没干,所以需要先以小火烘热炉体,让炉体适应火的温度。 烘烤了三天后,准备试炉了。 首先加入大量的栗炭,然后加入精铁矿石,再由云定兴改造之后的巨大鼓风机送风。 这一次主要测试的,是炉体的耐高温程度,看看新建的高炉能经受多高的温度。 短短一个时辰,炉体的温度已经疾速上涨,随着时间推移,距离十几米外都能感受到那阵热浪的烘烤。 杨铭的这个法子,其实就是非常简陋的石墨坩埚,受限于当下条件,所以炼炉的整体材质,肯定是不太行,但是比起原先的那些炼炉,不知强了多少倍。 试炉,是一件非常危险的事情,毕竟是新炉,耐高温程度如何,谁的心里也没底,杨铭也没底。 这么大一座炉,旁边架起的炉台上有观火的,炉体中间的通风口,有负责通火的,也就是避免风力积压在炉底上不去,需要以铁棍不停的左右捅插,下面还有操作鼓风机送火的,拢共十七八个人。 炉体一旦崩塌,这些人小命危矣。 除了这些人之外,其他人都离得远远的,生怕到时候一旦崩塌,一点火星溅到身上,他们也受不住啊。 时间一点点推移,直到夜晚繁星密布。 远处的高台上,一名工匠朝着人群兴奋的高喊道: “化水了,化水了。”
到了这一步,至少证明了太子这个法子制造的高炉,耐热程度不亚于原先的高炉,似乎可以停止了。 但是云定兴不准,他要测试的是,这个炉子到底能承受多高的温度。 以他过往的经验来看,高炉化水之后,就需要停止鼓风,立即开炉,引铁水出来,以降低炉体温度,避免其崩塌。 “不要停,继续送风,”云定兴冒着风险,独自一人上前,绕着圈子近距离观察炼炉,从炉体表面并未泛红来看,应是还可以继续承受高温。 经验老道的工匠,也看出火候来了,纷纷冒险上前观看炉体。 胆子小的人,干不了技术活,古今皆是如此。 又过了很久,高台上的那几个工匠们,浑身的汗刚冒出来就被烤干了,他们已经快扛不住了。 云定兴还要继续,但是杨铭阻止了,他不希望闹出人命来,于是道: “开炉吧。”
接下来,几名工匠打开炉底,一汪滚烫的火水,冒着泡的流淌出来,进入底下早已挖好的蓄池内。 云定兴浑身狼狈,一张老脸已经被熏烤的像个猴屁股似的,他一路小跑回来,朝杨铭跪下,喜极而泣道: “成了成了,太子之法巧夺天工,此技艺必与太子一起,千古流芳,供后世景仰膜拜。”
这马屁拍的,我不过是改造了一下高炉,就流芳千古了?你这已经词穷了啊?那我接下来要做的事情,你还能用什么形容词呢? 独孤怀恩则是呆呆的站在原地,望着那些铁水,怔怔出神,半晌后,他长长的叹了一口气,妈的,他竟然比我还懂? 在场的一干工匠们,眼下都是满腹狐疑,时不时的偷偷打量着杨铭,难道皇宫真的藏有一些冶炼工艺的不传之秘? 要不然太子怎么会懂得用这些材料来造高炉呢? 不过眼下,没有人再怀疑太子是胡来了,大家已经心服口服,接下来人家让干什么就干什么,绝对不会再将杨铭视为门外汉了,人家分明就是个专家。 杨铭环顾周围,新的场址仍在铺设地面,夯实基础,没有十天半个月,无法建造场房。 于是他带着云定兴返回闻喜县城,打算好好琢磨琢磨下一步怎么搞。 独孤怀恩现在已经将杨铭视为偶像,人家不叫他,他也屁颠屁颠的跟着去了,他打算拜师学艺,或者叫偷师。 闻喜县衙已经被腾的干干净净,县令及一应官吏,都在县令的家里办公,他的县衙被杨铭征用了。 县衙大堂,杨铭皱眉道: “时间还是太久了,以木炭烧制铁水,用了整整一天,皆源于火力不足,应改用煤。”
云定兴皱眉道:“煤中多杂质,恐污染铁水材质。”
杨铭道:“用白煤(无烟煤),而且不是在高炉用,是在烧制杂矿取其精铁矿石的低炉用,低炉出来的精铁越纯,那么高炉烧制的时间就会大大缩短。”
云定兴听完,皱眉若有所思一阵后,一脸严肃的点头道:“可以试一试,臣今天算是开了眼了,今后炼窑如何兴建,唯太子之命是从。”
“怎么?今后才听我的?”
杨铭问道。
云定兴一愣,赶忙道:“不不不,从前,当下,今后,皆以太子马首是瞻。”