第143章 冶铁革新（1/2）

崇祯十四年七月初六，太行山，护国府兵器库

程文炳站在兵器库里，脸色铁青。

护国公，您看看这些。他指着地上一排断裂的刀剑，这是上个月新打的刀，才用了半个月，就断了十三把。

卢象升蹲下身，拿起一把断刀仔细查看。

断口处，能看到明显的气孔和夹渣。铁质粗糙，颜色发黑，一看就知道质量不行。

太脆了。他站起身，这种刀上战场，不是杀敌，是害人。

可不是。程文炳叹气，上次操练，一个士兵用力劈砍木桩，刀直接断成两截，差点伤到自己。

现在士兵们都不敢用力了，怕刀断。

卢象升又看了看其他兵器。

枪头弯曲的，盔甲开裂的，箭镞崩口的……

全是钢铁质量不合格导致的。

李铁匠呢？他问。

在铁厂。程文炳说，他这些天也急了，天天守在炉子旁边，想办法提高铁的质量。

走，某去看看。

太行山东麓，第一铁厂

还没到铁厂，就听到了沉闷的轰鸣声。

那是铁锤砸在铁砧上的声音，一下接一下，震得地面都在颤。

铁厂占地约五亩，有五座小高炉，每座炉高约一丈，用青砖和黄土垒成。炉外包着铁皮，防止崩裂。

炉前，工人们赤膊上阵，汗如雨下。

有的在用风箱鼓风，有的在往炉里添加铁矿石和木炭，有的在炉前等着出铁。

炉温极高，站在炉前五步远，都能感受到扑面而来的热浪。

李铁匠正蹲在一座炉前，盯着炉口里翻滚的火焰，满脸焦虑。

李铁匠。卢象升走过去。

护国公！李铁匠连忙站起来，您怎么来了？

某来看看情况。卢象升环视铁厂，咱们现在有几座铁厂？

五座。李铁匠说，每座有五个炉子，共二十五个炉子。

月产量多少？

两万斤。李铁匠苦笑，听起来不少，但根本不够用。

军队要刀枪，农民要犁锄，工匠要锤凿，百姓要锅盆……每个月至少需要五万斤铁。

缺口三万斤。

卢象升点头：某知道。而且，不仅产量不够，质量也有问题。

李铁匠的脸色更难看了：护国公，属下无能……属下真的尽力了，但铁矿石质量不好，出铁率低，而且炼出来的铁……

他指着炉子：炉温不够高，炼出来的铁含杂质多。生铁太脆，熟铁太软，要炼成好钢，需要反复锻打，费时费力。

某这些天试了很多办法，加大风箱，延长冶炼时间，增加木炭……都不行。

卢象升走到炉前，仔细观察。

炉子确实太小了，只有一丈高。炉口冒着红色的火焰，但火势并不旺，温度明显不够。

炉侧有个风箱，一个工人在用力拉动，呼哧呼哧地往炉里送风。

但风力不够大，而且不持续。工人拉一下，停一下，风就是断断续续的。

问题在这里。卢象升指着风箱，风力不够，不持续，所以炉温上不去。

可是，李铁匠说，咱们的风箱已经是最大的了。再大，工人就拉不动了。

所以不能靠人力。卢象升说，要用水力。

水力？李铁匠一愣。

卢象升走到一边，拿起一根木棍，在地上画图，某给你讲个东西，叫水力鼓风机。

他画了一个水车，又画了一个风箱，用轴连接起来。

你看，河边装一个大水车，水流冲击水车，水车转动。水车的轴连接一个曲柄，曲柄带动风箱的活塞上下运动，活塞运动就产生风。

这样，只要有水流，风就能持续不断地吹进炉子里。而且风力很大，比人力强得多。

李铁匠盯着地上的图，眼睛越来越亮。

妙啊！他一拍大腿，护国公，这主意太妙了！

水流不会累，可以日夜不停。风力又大又持续，炉温肯定能上去！

不错。卢象升点头，这东西原理不难，关键是制作要精细。水车要做得结实，轴承要做得光滑，曲柄要做得准确，风箱要做得严密。

你能做吗？

李铁匠信心满满，给属下十天，属下一定做出来！

卢象升又说，除了风力，铁矿石的质量也要提高。

铁矿石？李铁匠皱眉，咱们的矿石是从附近山里挖的，质量确实不太好，含杂质多。

那就处理一下。卢象升说，有个办法叫焙烧。把铁矿石先烧一遍，高温下部分杂质会挥发，剩下的矿石纯度就高了。

还有这种办法？李铁匠吃惊。

试试就知道了。卢象升说，另外，某再教你一个炼钢的方法，叫炒钢法。

炒钢？

卢象升继续在地上画图，生铁含碳高，硬但脆。熟铁含碳低，软但韧。钢是介于两者之间，既硬又韧。

传统方法是把生铁和熟铁混合锻打，但效率低。炒钢法不一样。

把生铁加热到半熔化状态，然后不断搅拌，让碳和空气接触，氧化掉一部分碳。碳含量下降，生铁就变成钢了。

李铁匠听得入神：护国公，您这些知识是从哪学的？

书上看的。卢象升含糊其辞，南方有些铁厂就是这么做的。

其实这是他穿越前的冶金知识。炒钢法虽然在明朝已经存在，但并不普及。

那属下就按您说的试试。李铁匠说。

卢象升站起身，拍拍土，水力鼓风机、焙烧矿石、炒钢法，这三项改进，能让铁的产量和质量都大幅提高。

你先做试验，试验成功了，再推广到所有铁厂。

遵命！

七月初八，河边，水力鼓风机试验场

李铁匠带着十几个工匠，在河边搭建水力鼓风机。

河水流速不快不慢，正合适。

水车是关键部件。

他们用结实的木料，做了一个直径两丈的大水车。

水车有十二片宽大的叶片，每片叶片都经过精心打磨，确保能最大限度地接受水流冲击。

水车的轴是一根粗大的木轴，直径一尺，用铁箍加固，两端装着铁轴承。

轴承是最难做的部分。

李铁匠尝试了好几种方案，最后用熟铁打造了两个铁套，里面涂上猪油润滑。

水车装好后，他们又在岸上建了一个大风箱。

这个风箱长一丈，宽五尺，高三尺，是普通风箱的十倍大。

风箱里有一个巨大的活塞，活塞连接一根木杆，木杆连接水车轴上的曲柄。

试试！李铁匠下令。

工匠们打开水闸，河水涌入水渠，冲击水车叶片。

水车开始缓缓转动。

咯吱，咯吱。

轴承发出摩擦声，但水车确实在转。

随着水车转动，曲柄带动木杆上下运动，木杆带动风箱活塞。

活塞压缩空气，空气从风箱的管道喷出。

呼——

一股强劲的风吹出来，吹得李铁匠的胡须都飘起来了。

成了！真的成了！工匠们欢呼。

李铁匠激动得眼眶都红了。

他摸着水车，感受着它的转动，感受着那持续不断的风力。

护国公真是神人啊！他喃喃自语。

七月初十，第一铁厂，水力鼓风机正式投入使用

一座高炉旁，安装了水力鼓风机。

粗大的风管连接着风箱和高炉，持续不断地往炉里送风。

炉膛里，火焰熊熊燃烧，温度比以前高多了。

工人们往炉里投入铁矿石和木炭，铁矿石在高温下熔化，流出赤红色的铁水。

李铁匠站在炉前，用铁钩舀起一勺铁水，倒在地上。

铁水冷却后，他拿起来仔细查看。

好铁！他兴奋地说，颜色均匀，没有气孔，杂质少多了！

程文炳也在场，他拿过铁块，用力掰了掰。

确实比以前的好。他点头，硬度够，韧性也不错。

快，用这铁打把刀试试！

工匠们立刻开工，把铁块加热、锻打、淬火、打磨。

一个时辰后，一把崭新的腰刀出炉。

刀身笔直，刃口锋利，在阳光下泛着冷光。

程文炳拿起刀，对着一根木桩用力劈下。

咔嚓！

木桩被劈开一道深深的口子，刀毫发无损。

好刀！程文炳赞道，比以前的刀强多了！

他又用力砍了十几下，刀依然锋利，没有卷刃，没有断裂。

成功了！李铁匠激动得跳起来。

七月十二日，矿石焙烧场

在铁厂旁边，专门辟出一块空地，用来焙烧矿石。

工人们把从山里挖来的铁矿石，堆成一座小山。

矿石呈暗红色，表面粗糙，摸起来有很多沙土。

按照卢象升的指示，他们在矿石堆上铺了一层柴草，然后点火。

火焰腾起，烧了整整三天三夜。

矿石被烧得通红，有些杂质在高温下挥发，化作青烟飘散。

三天后，火熄灭了，矿石慢慢冷却。

冷却后的矿石，颜色变得更红，质地也变得疏松了。

李铁匠抓起一块，放在嘴边吹了吹，灰尘飞扬。

杂质确实少了。他说。

他们把焙烧后的矿石投入高炉，用水力鼓风机炼铁。

出铁率明显提高了。

原来一百斤矿石，能出六十斤铁。

现在一百斤焙烧矿石，能出八十斤铁。

出铁率提高了三成！

而且铁的质量更好，颜色更均匀，杂质更少。

太好了！李铁匠笑得合不拢嘴。

七月十五日，炒钢炉

李铁匠按照卢象升的指示，建了一座专门的炒钢炉。

这座炉和冶铁炉不同，温度要更高，而且要能方便地搅拌炉内的铁水。