暮秋
石門山,冷風凄厲,落葉飒飒
“啪。”
“狗奴才,磨磨蹭蹭的。”
軍漢的鞭子抽打在苦力身上,這些苦力身材粗壯,毛發濃密顯然不是漢人。
“父皇調撥了三千匈奴奴隸供我調配,軍匠和鐵礦石也都準備充足了。”赢月看着身旁的男人說道。
“今日高爐就可以建起來了,結果就在這幾日了。”李辰輕聲說道。
“呦呵,呦呵,呦呵。”
奴隸的肩膀上拉着拇指粗細的稍繩,稍繩後面綁着一輛破舊的木闆車。闆車的上面載着切割完整的青石條,左右的奴隸在推拉着。
“咯吱,咯吱,咯吱。”
木制的車輪碾壓着滿地的落葉,碎枝,向山後的小溪方向艱難前行。
秦朝兵器以青銅器爲主,青銅的熔點低于鐵器。而用煉制銅器的豎爐煉制的鐵器很脆,且産量很少,多以用來制造農具,廚具。
在李辰的指導下,石門山軍營建起了高爐。
高爐的結構主要由五部分組成:爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸。
爐喉:主要起着保護爐襯,合理布料和限制煤氣灰被氣體大量帶出的作用,在這裏形成熱流的3次分布。
爐身:主要起着爐料的餘熱、加熱、還原和造渣的作用。在這裏發生了一系列的物理化學變化。
爐腰:起着緩沖上升熱流的作用。爐料在這裏已部分還原造渣,透氣性較差,故爐腰直徑有逐漸擴大之勢。爐腰高的則不易過高,因爲爐腰部位的物料沖刷嚴重,所以爐腰是高爐的一個重要環節。
爐腹:連接着爐缸和爐腰。其上大下小,也正适應氣體體積增加和爐料變成渣鐵後體積縮小的需要。爐腹,的傾斜度也應适宜。爲了改善此處爐料的透氣性,爐腹角也又擴大趨勢,一般大中型高爐的爐腹角度在80─82度之間。另外,爐腹部位溫度很高,并有大量的熔渣形成,所以渣蝕嚴重,又是高爐部位的一個薄弱環節。
爐缸、爐底:主要起着燃燒焦炭和儲存渣鐵的作用。随着煉鐵強度提高,爐缸直徑也在擴大。爐缸部位工作環境最爲惡劣。特别是風口區溫度是高爐内溫度最高的地方,内襯除受高溫作用外,還受渣鐵的化學侵蝕和沖刷。爐底主要收到渣鐵特别是鐵水的侵蝕。
完整的高爐,高8米,直徑14米,上下細,中間粗。爲腰鼓狀,爐内有煙道,煙道有三至五個不等,爐外有石梯蔓延到爐頂。冶煉高爐内膛用青石條砌築而成,内外皆塗有泥封,開有1個或多個拱形門洞,用于加料、點火、清渣,底部設有多個通風爐道。
“老闆,封上條石便差不多了,明天就能開始試爐了。”大牛被李辰調來石門山,擔任建造高爐的技術指導。
“風箱一定要檢查好,千萬不要出問題。”李辰叮囑道。
木炭充分燃燒的溫度是一千八百度,而鐵礦石的熔點在一千五百度。爲了保證能夠充分的将鐵礦石融化成鐵水,李辰在每個高爐上安裝了四組風箱,不間斷的從東西南北四個方向鼓風。
“盯緊點,今天必須完工。”赢月向身旁的軍官吩咐道。
“啪,啪,啪。”
監工的軍漢們,手中的鞭子抽動的更加頻繁了。
次日
高爐前擺放着用來祭祀的三牲五谷,在看完祭官一陣跳大神般的表演後,李辰開口喊到:“試爐。”
匈奴奴隸肩抗着半人高籮筐,籮筐中裝着被敲成小塊的鐵礦石。如今的條件沒有辦法将鐵礦石粉碎,隻能暫且敲成小塊,将就着用。
将鐵礦石鋪滿高爐底部後,将木炭倒人,點燃高爐。
“呼,呼,呼,呼。”
在點火的一瞬間,四個占據風箱位置的奴隸,呼哧呼哧的拉起了風箱。風箱帶動着旋風向事先留好的風道中吹去。
“嗚,嗚,嗚。”
爐中的火苗一下子拔高起來,直往爐頂沖去。
“哥,快看,化了,化了。”大牛目不轉睛的看着窺孔,喊到。
高爐中的鐵礦石已經開始破裂,其中蘊含的雜質已經經不起高溫,隻是離融化爲鐵水還差些火候。
“還不夠,繼續加大風力。”在李辰的吩咐下,拉着風箱的奴隸更加迅速的抽動着。
随着爐内的溫度越來越高,鐵礦石已經開始逐漸發紅,慢慢融化成岩漿一般的物質,湧動着留向出鐵孔。
很快爐中的木炭和鐵礦石已經全部燃燒殆盡,在高溫之下除了鐵水外,所有的雜質都灰飛煙滅。爐中除了溫度極高外已經沒有明火。
“加生石灰和碳粉。”在李辰的吩咐下,有奴隸端着事先準備好的生石灰和碳粉往高爐中加去。
生石灰這個東西在大秦可算是一個高檔玩意,石灰石的露天礦很少,僅有的出産也基本都被一些道家人用來煉制無用的丹丸。這煉制鋼鐵的石灰石,便是赢月從鹹陽大小廟宇中“借”來的。
“滋,滋,滋。”
生石灰和碳粉接觸到鐵水,頓時又燃起了一陣明火。
剛剛未接觸碳粉和生石灰的鐵水,僅僅隻能算是生鐵水。
石灰石可以使鐵水中的雜質附着在石灰石中,形成氧化渣,便于清理,利于鐵水純淨。
而加入的炭粉會根據鐵水的流動擴散,均勻的分布在鐵水中,加入碳粉的鐵水
會更具有韌性。
傳說中神匠鑄造神兵利器的時候會以活人祭爐,也是這個原因。人的本質也是炭水化合物,活人燃燒過的灰燼進入鐵水,會讓鐵水更具韌性,鑄造的兵器也就更加鋒利。
經過石灰石和炭粉處理過的鐵水,凝結出來的鐵錠已經能算是熟鐵了。
“開閘,放鐵水。”随着李辰一聲令下,高爐的出鐵口被打開,通紅的鐵水流入準備好苷鍋裏,等待着凝結成鐵錠。
“出鐵了。”作爲公主的赢月遠遠的看着,輕聲低語道。
這是一塊對大秦有着深刻含義的鐵錠,它以爲着大秦青銅時代的終結。
鐵相對于青銅來說,造價更低廉,青銅的密度遠大于鐵,這也意味着同等體積下的青銅更重。
硬度和韌性是決定武器強度的兩個重要因素,偏偏硬度和韌性又往往是互相矛盾的。在同樣硬度的情況下,鋼鐵的韌性遠遠大于青銅。
這也是爲什麽秦軍裝備的主要兵器的劍,因爲青銅過于脆弱,沒辦法劈砍,所以隻能用來刺擊。
與鋼鐵相比,青銅造價更貴,更加脆弱,更笨重。除了好看,别無優點。
“開爐。”
“開爐。”李辰的聲音在山谷中回蕩着。
這意味着大秦從青銅時代到鋼鐵時代的進步,這以爲着戰場将由劍,戈爲主的刺擊戰場,轉化爲刀爲主的砍殺戰場。
(本章完)