唐氏在十八裏塢的鐵場,早年是桐柏山裏屈指可數的大鐵場;畢竟那時候桐柏山十數萬民衆,一年能有五六萬斤鐵料就夠用了。
哪個普通人家不是将一把菜刀磨到兩指粗細還接着用的?
而如今的十八裏塢鐵場,作爲楚山最爲重要的兩座冶鐵基地之一,一年所出就比得上荊北一路了。
十八裏塢鐵場直接雇用匠工一千餘人,看上去并不算多麽龐大,但将鐵煤礦場以及燒煤場的匠工以及負責物料運輸的役工,就有六七千人了。
楚山爲匠工及家屬,在十八裏塢鐵場與淮渎鎮之間的山峪中修建了生活區,人口之密集,已不在最初的淮源鎮之下了。
楚山同時還大力鼓勵匠戶集中遷居到淮渎鎮,依托鐵場所出的精鐵打造犁鋤鍬鏟及刀械等鐵器,一部分由行營出面收購,一部分行銷州縣。
雖然時日尚短,但淮渎鎮也聚集大大小小、專事鐵器鍛造的鐵匠鋪上百家,去年僅淮渎鎮就能消耗掉十八裏塢鐵場所出的二十多斤萬精鐵。
除開兵甲之外,現在楚山所造的鐵器,在荊湖等地也漸漸打響名氣。
能批量生産精鐵料後,楚山鐵器簡直就是物美價廉的代名詞。
現在荊湖乃至淮南等地的商賈也有慕名而來的。
特别是夏秋時季小船能直接抵達淮渎鎮,淮南各地商賈聚集到淮源、淮渎等地,收購楚山鍛造的精良鐵器,然後雇船運往淮南各地出售。
從某種程度上,建繼帝調汪伯潛等淮王府系的将吏到建邺擔任要職,努力将淮南軍政融入朝廷的統一掌控之下,也有助楚山所生産的大宗貨物,借助淮水運往淮南販售。
要不然,以楚山與淮王府的關系,淮南随便設點門檻,就能将楚山貨物阻擋在外。
當然,這一切的前提還要淮南能抵擋住虜兵的南侵。
汝颍大捷過後,整個大半年楚山都着力建設滍水防線,大量的人力及物力都往滍水沿岸傾向;汝颍會戰所俘虜一萬五六千戰俘,都囚于召陵修造城池、長堤,俘虜的兩萬多青壯民夫,則安置到新恢複縣治的遂平、确山兩縣,建造屯寨,耕種抛荒的糧田。
因此,淮源、信陽等地的鐵場,在汝颍大捷後,大批青壯退出營伍,勞動力變得充足起來,今年上半年的産量達到預定的兩百萬斤。
這是楚山行營成立之前所不敢想象的。
沈煉主持煤鐵監,近兩年來對徐懷親自帶領匠師所草創的“連爐一步法”作了進一步的改良。
最初的連爐法,乃是将悶燒結塊、去除雜質的熟煤壘于瓶形高爐的爐膛底部,鐵礦石置于熟煤之上煉化,鐵水經爐底槽道流入側爐攪拌冷卻。
由于瓶形高爐還是傳統的沖天豎爐結構,側爐爐膛又需要低于瓶形爐的基底,才便鐵水經槽道流入,沈煉發現除了從瓶形高爐導入側爐的焰流不夠強勁,鐵水冷卻過快,所出精鐵料的質量并不能盡如人意外,連爐的結構太偏複雜了。
連爐法,每煉一爐鐵水,重新填料也非常的繁瑣。
沈煉長期研究連爐法,注意到連爐法最爲關鍵的還是将主爐的焰流引入側爐。
多次嘗試,沈煉重新設計爐膛結構,先是将主爐的沖天豎爐結構,改爲封閉式圓爐,将煙道改到側爐上。
如此一來,以水排鼓風的進風口在主爐,煙道在側爐,通過鼓風排煙,則能将焰流強行從主爐抽取到側爐,實際上将燃料燃燒與鐵礦石冶煉分開來,極大簡化了進料程序。
沈煉還發現,新爐直接用粗鐵料冶煉精鐵,比采用鐵礦石冶煉效果更佳,甚至在鼓風足夠強勁的條件下,能直接冶煉出傳統需要千錘百煉才能造出的柔鐵。
新爐還在試驗階段,而之前的連爐法乃徐懷所創,在沒有足夠把握之前,沈煉也沒有急于上報到長史院,上報到徐懷那裏。
這一次徐懷雖然并沒有責備之意,但沈煉意識到他對鐵絲的忽視後,想着将功補過,同時想到新爐用于鐵絲的拉制更爲便捷,才在淮源時将新爐設計獻上。
徐懷對很多技術細節并不清楚,他也沒有那麽多的精力放在技術細節的推敲上,但他從來都是鼓勵匠師不要拘泥于成法,要盡可能嘗試新法,要想盡辦法對現有的工作不斷做出改進的努力。
倘若不是徐懷鼓勵,在徐懷新創連爐法,将冶煉精鐵的效率提高好幾倍之後,沈煉都沒有将連爐法徹底玩熟,就敢耗用上萬貫錢糧去折騰别的煉法,莊守信第一個打拐杖打破他的腦殼。
喻承珍、莊守信等大匠級人物,所收的弟子,在汴梁成千上萬匠工裏都可以說是百裏挑一、千裏挑一的角色;資質上稍有愚鈍,也入不了他們的法眼。
不過,莊庸、陳榮鈞等人更拘泥于成法,對千百年傳承下來的匠術掌握極好,也有能力帶領匠工隊伍,卻是沈煉最不拘一格。
徐懷最初也是選定沈煉研究連爐法,之後委派他主持十八裏塢鐵場,後續在信陽新設的鐵場,隸屬于十八裏塢鐵場,由沈煉安排人手去建設、管理;新設煤鐵監的衙署也是設在十八裏塢鐵場,而非楚山或舞陽。
聽沈煉說在十八裏塢設計修建了新爐,徐懷卻不關心效果如何,更在意沈煉對風力、焰流及爐膛結構的研究。
這些才有可能叫沈煉真正走進當世匠師無人能及的層次與境界中去。
當然,莊守信對女婿沈煉的折騰,還是頗有微辭。
爲表示實質的支持,徐懷一早就親率衆人趕來鐵場,看新爐實際運行的效果。
“鐵水入側爐,用木棒攪拌,凝固則慢;用鐵棒攪拌凝固而速;而用木棒攪拌過的鐵水,要是額外導入冷室加快冷卻,所得鐵質堅而脆,鐵質要比粗鐵料更優,但性相近,”
走到熱力灼人的膛室前,沈煉介紹起他近兩年來對連爐法的研究,說道,
“卑職私下揣測,世間萬物皆有其質,質不同而性狀不一,諸質融合、分離,良莠則分——連爐法攪拌之物,看似木棒與鐵棒沒有什麽區别,前者卻是額外将木質融入鐵水之中。粗鐵冶煉,石置炭上,熔融流下,其質硬脆,也應是這個過程有木質融入,所以性狀才有類似之處。以此可見,石炭也應含木質,以煉炭法燒之,實是去除有害之質而留其真……”
“不要你以爲,更不要你私下以爲——第一,你有想法、觀察、揣摩,要想辦法創造合适的條件去驗證;第二,你要将這些著述成文,可以先放到内部進行交流、交叉驗證,”
徐懷雙手圈出一個圓,比劃給沈煉看,說道,
“這個世界已知的,隻有這麽點大,之外都是未知的,需要一代代人去探索。我們但凡能爲此做出些事情的,都可以說是基石性的人物,也注定會青史留名的……”
“節帥訓示極是!”沈煉說道。
徐懷将袍甲脫去,僅穿一件短褂,帶着衆人一邊聽沈煉講解,一邊認真的觀察爐工操作新爐的細節。
入夜就帶着衆人在鐵場住下來,召集匠師讨論近兩年來鐵場運營的得失,第二天一早待新爐的爐溫徹底冷卻下來,徐懷還親自鑽入爐膛,研究内部的結構以及爐膛材料經曆高溫灼後後的變化。
雖說沈爐已經将爐膛結構圖精細的畫出來,爐膛材料灼燒後變化也可以取樣觀察,但徐懷甯可将自己搞得滿身又黑又髒,像是從炭堆裏鑽出來似的,也是要以身作則,告誡諸工官切不可因爲有官職在身,就脫離一線的艱苦工作。
有時候官僚化是難以避免,但也絕不能在這時候冒頭。
确認新爐直接采用生鐵料進行冶煉,更方便鐵制品的批量煉制,徐懷就直接在鐵場住下來,親自參與鐵絲的試制之事。
當世已有能力制造水運儀象台這樣利用水力驅動的複雜器械,還編纂《新儀象法要》之類的制械著述傳世,但并沒有真正發展開來。
鐵絲的拉制,對爐膛焰流有極高的要求,這也是當世絕大部分匠戶都無法仿制的關鍵原因。
徐懷開創的連爐法以及沈煉所設計改進的新爐,在改善鼓風條件,都能直接煉制最難融化的柔鐵,也就爲鐵絲的拉制提供最基本、最紮實的條件。
不過,想要使鐵絲拉制足夠廉價,完全靠匠工拿把鐵鉗子将半融化的鐵絲通過拉拔孔一點點拉制出來,這顯然是不行的,需要設計利用畜力或水力驅動的絞盤等器械,投入到鐵絲拉制中去。
此外,楚山已經初具規模冶鐵的能力,鐵制器就不能再局限于傳統的農具、刀具等鐵器制作。
要不然,受需求限制,冶鐵很難得到真正的發展。
沈煉所設計的新爐,實際爲更多類型的鐵制品批量制備提供了便捷條件——徐懷想着在鐵絲制備工藝成熟之前,可以将制備過程要簡單一些的角鐵先搞出來。
于連爐之中充分攪煉、放入模子壓制成型的角鐵,可以方便的通過鑽孔、鉚接,用于各種結構件的制備中,相比較木料,結構強度更高卻更輕便。