波彦看到炽红的铁水从炉腰部的出铁口流出,汇入陶制的坩埚中,工匠们用特制的长柄铁钳夹持坩埚,将铁水浇注到预先制作好的模范里,冷却后便形成粗糙的铁锭,或者直接打造成犁铧、锅具等粗坯。
也有部分质地较硬的铁块,被工匠们抬到旁边的锻炉上,由经验丰富的老师傅反复加热、锤打,去除杂质,锻炼成更坚韧的熟铁,用以制作刀剑的胚体。
波彦看得很仔细,不时提出问题:“此炉一炼,需耗时多久?可得铁几何?”“鼓风之力,可否再强?”“所用燃料,皆是木炭?可曾试过石炭?”“炼出之铁,质地如何区分?何种宜做甲,何种宜做剑?”
赵铁与詹元等人一一解答。波彦一边听,一边与自己脑海中那些模糊的记忆相互印证。
他确认,这个时代确实已经有了高炉的雏形,比之前世所知的那种庞大高效的现代高炉,自然简陋许多,炉体偏矮,保温性能可能不足,鼓风效率也有限,而且似乎对燃料、矿石的配比、炉温的控制,更多依赖于工匠的经验。
至于灌钢法,则完全未见踪影,锻打工艺虽精,但效率低下,且钢材的获取似乎靠的是运气或者极其费时费力的百炼之法。
观摩了约莫一个多时辰,波彦已是汗流浃背,王袍的内衬紧紧贴在身上。他走出最闷热的冶炉区,来到一处相对通风的料场旁。詹元、雷广、赵铁等人紧随其后。
波彦用袖口擦了擦额角的汗水,对赵铁说道:“赵主事,诸位工匠,孤观吾明国冶铁之术,已有根基,然仍有极大改进之余地。”他顿了顿,整理了一下思绪,开始阐述自己的想法。
“首先,是这高炉。”波彦指着远处那座正在出铁的炉子,“孤以为,炉体可建得更高大些,譬如,再增高一倍甚至更多。炉壁需加厚,或用更好的耐火砖石,以保炉温不易散失。”
“鼓风之法,亦可改进,能否设计一种连续鼓风的器械,而非如今这般间歇拉动?或者,将数个风箱并联,同时向炉内鼓风?风力愈足,炉火愈旺,则矿石融化愈快,出铁愈多,品质或也能提升。”
赵铁听得眼睛渐渐亮了起来,他是行家,一点就透。炉体增高,意味着矿石与燃料在炉中烧的时间更长,更充分。加强鼓风,则是提高炉温的关键!
赵铁激动地搓着手:“大王英明!小人怎么就没想到可以把炉子建得再高些!还有那鼓风……连续鼓风……”他陷入沉思,显然已经开始在脑中构思。
波彦继续道:“其次,是燃料。孤知木炭火柔,易于控制,然山林之木终有尽时。孤闻石炭其燃烧之热,远胜木炭。尔等可尝试将石炭干馏,去除其中硫磺等物,制成所谓焦炭,再用于炼铁,或可得更高炉温,炼出更佳之铁。”
这个想法更为大胆,詹元、雷广都露出思索之色。使用石炭炼铁并非没有先例,但确实容易因硫磺等问题导致铁质变脆,若能解决此弊病,那是再好不过。
波彦最后提到了最关键的一点:“再者,便是这由铁成钢之法。孤曾闻一法,名曰灌钢。其大要,乃利用生铁含碳高、易熔,熟铁含碳低、难熔特性。可将液态的生铁,浇淋在叠放的熟铁条块之上,生铁之水包裹熟铁,二者相互渗透交融,反复数次,则可得硬度、韧性俱佳之钢材!此法或可比尔等如今千锤百炼之法,效率高出十倍不止!”
“灌钢法?!”詹元和赵铁几乎同时失声。他们都是冶铁顶尖的匠人,瞬间就捕捉到了这其中蕴含的道理!如真能实现,那么优质钢材的获取将不再那么依靠运气与极其耗费人力的锻打,而是可以通过相对可控的技艺批量生产!
波彦看着他们震惊而兴奋的表情,知道自己指出的方向是对的。他坦然道:“孤所言,多源于古籍杂记与平日遐思,仅是大略之思路。其中具体如何操作,如何控制火候、配比,何种生铁配何种熟铁,浇淋几次为宜,皆需尔等潜心试验,慢慢摸索。”
他语气转为郑重:“赵铁,詹元,雷广,孤将高炉改良与灌钢法验证,交予尔等。要人给人,要物给物,
