杜中宵确认了地势,对带着厢军干活的常都头道:“就是这里了。这里地势尚算平坦,那边一条小河的河道深邃,最是合适。前两日我制了一副图,写好了各处的位置,你召集泥瓦匠人,与手下的厢军一起,这便开始吧。那边制炉子的二十人,你分派了之后,听陶十七指挥。”
常都头叉手唱诺,接了杜中宵的图,去安排人手。
大通监曾经是下州,治下矿冶极多,有不少军兵驻扎。虽然现在冷清不少,大部分的军队还在,人手倒是不缺。只是监里没钱,最近这些兵士钱粮不继,士气不高。对于干活的人,杜中宵一向大方,先给他们足额发放了欠的钱粮,才征调了常都头手下的人前来做事。
吩咐完了常都头,杜中宵来到陶十七和孙承平这边,几人急忙行礼。
杜中宵道:“我从厢军调了二十个人来,帮着你们建炉子。这里一切由陶十七作主,孙员外从旁协助。炉子的形制便如在永城县时,可以稍大一些。此地存铁不少,可以起三座。”
陶十七叉手唱诺。
杜中宵看了看周围,各种工具都准备齐全,便吩咐几句,到了不远处的河边,坐在交椅上晒太阳。
大通监选在这个地方,便是因为旁边就是河,用水方便,且铁可以由水路运出。只是河太小,只能行小船和竹筏,行不了大船。
杜中宵把炒钢炉建在这里,就是看中了这条河。有前世的经验,便就知道在蒸汽机能用之前,要充分利用水利资源。从大通监向上,这河便不再行船,河道又深,正好用来筑坝,建造出水力锻锤。到时炒钢炉出来的钢,可以趁其红热之时,及时锻造,节省燃料。其实不止是锻造可以炒钢连作,冶铁也可以跟炒钢连作,充分利用热量,节省燃料。
河上筑坝,装水力磨坊,以前非常盛行。不过中原地区地势平坦,水坝一筑,影响下游用水。不管洪涝灾害,筑坝的地方大户为了自己的利益,会加重灾情。正是因为如此,中原的大部分地方不是允许筑坝的,开封周围,仅有几座官营的水磨。
这里是深山之中,杜中宵筑坝没有阻力,可以利用大通监,建一处冶铁中心。要处理大通监的积铁问题,杜中宵想来想去,还是增加加工能力,把生铁加工成优质钢铁。
那边陶十七在地上堆了一个炒钢炉的简易模型,仔细讲给孙承平听。孙承平非常好奇,从来没见过这种炉子,听得非常认真。
反射炉是间接加热的办法,不但提高了炉温,而且燃料与铁没有直接接触,所以可以使用煤炭,不会对钢铁质量造成不好的影响。到底是炒了一辈子钢的人,陶十七大致讲了结构,孙承平便就明白了这种炉子的原理,心中暗暗庆幸。幸亏自己答应前来帮着建炒钢炉,学到了这些,回去自己也可以建一座。这种炉子不但是可以使用石炭,节省燃料成本,而且炒出来的铁更多,质量更好。
一边蹲着的孙大郎看父亲听得认真,低声对身边的弟弟道:“却没想到监里是要建这种火炉,可比我们从前的小炉强得多了。等到我们学了回去,靠这炉子就能赚不少钱财。那边陈员外和马员外怕耽误了自己生意,百般推托,不肯前来。等到我们的炉子建起来,不知道要多后悔!”
孙二郎撇了撇嘴道:“他们两家站着好地势,这些年赚的钱也够了。”
孙大郎连连点头,眉开眼笑。因为这一次意外,轮到自己家发迹了。炒钢的成本极大,不是一般民户负担得起的,孙家只能勉强维持一座小炒钢炉,基本不雇人,一年赚不了多少钱。倒是陈牛两家,财力雄厚,一年不知道赚多少钱,让孙家的人羡慕不已。
远处的常都头与几个泥瓦匠,指挥着厢军挖沟抬土,近处则是陶十七和孙承平,商量了火炉各处的用料,带着厢军前去挖取。所有的人都忙忙碌碌,一副热火朝天的景象。
春天的太阳很温暖,洒在身上,让人懒洋洋的。杜中宵坐在交椅上,一动也不想动,享受着这难得的安然时光。自到并州,便就忙忙碌碌,而且州城人际关系复杂,做起事来特别累。
大通监位于深山之中,远离了那些纷纷扰扰,让杜中宵终于能够安静下来。签判不是主官,就是为知州做事的,这个职位其实并不适合自己。杜中宵更适合做一地主官,可以自己作主,自己规划地方的发展,合理利用人力财力。问题是自己现在的地位,根本没有选择的权力。夏辣看重自己,辟为签判,机会不能错过。明明知道忙忙碌碌都是夏辣的功绩,还是一刻不能停。
旁边的小草已经发芽,河边的柳树露出鹅黄色,春天不知不觉就来了。
杜中宵看了看四周的群山,大多光光秃秃,有些难看。由于多年冶铁,伐树烧炭,山上的树早就被砍光了。也就是现在盛行用煤冶铁,才又长了些小树起来。
看了看那边忙碌的人群,杜中宵心里盘算,等到炒钢炉建起来,可以再试着炼焦。如果能够用焦炭炼铁,则就可以撤底不再使用木炭,还可以提高铁的质量。在这个地方,自己有许多事可以做。
第31章 炒钢
看着炉里火光熊熊,陶十七眯着眼睛,让人盖上了炉盖。
一从炉上下来,孙大郎便迫不及待地上前问陶十七:“这炉子盖得好么?可以放铁了么?”
陶十七摇了摇头:“急什么,这盖好炉子,这才烧了一夜,还没有干呢。要等到炉内干了,炉壁不会烧裂,才会投料。你看那边,已经备好生铁,等一个多时辰,就可以进炉了。”
孙大郎搓着手道:“投料好多!这一座炉子,就足以当那边山上的一家大户。”
“那是自然。这种炉子炒钢,可不是你们以前的小铁炉可比,不只是投得料多,出钢也快。”陶十七有些自豪。跟在杜中宵身边几年,他成了合格的技术人才了。
孙承平跟在杜中宵的身后,查看各处。
炉子旁边是几处工棚,三座巨大的锻锤,都是用的旁边河水做动力。孙承平虽然是第一次见,却可以想象得到,这东西一旦开起来,锻的效率不知道比人工强多少。这一座锻锤,便可以赶得上几十个抡锤工人。而且由于力气巨大,锤制的铁块更大,质量更好。
旁边还有两座小的铁砧,是用来打制刀剑等铁器的。紧挨着,是一排数座,缝隙不同的钢辊。
其它的设施孙承平都能想得出来是干什么用的,惟有这一排钢辊,怎么也想不明白。见杜中宵今日心情不错,实在忍不住,指着钢辊问道:“官人,不知那些是做什么用的。”
杜中宵看了看,随口道:“那是用来制钢板的。我这里的铁不只是要制铁锭,还要制成钢板,有许多用处。——不必看了,这种东西你们用不到,只要知道如何制铁锭就行。”
孙承平不好意思地笑了笑。这里的东西是好,可于自己却没有用处。一是财力不足,建不起来。就是建起来,也找不到这么多来做事的人。大通监现在没落了,还是与县平级,现在人力充足,可不是民间力量能够相比的。逼得急了,杜中宵还可以让附近冶户到这里来当差。
杜中宵走了一圈,最后回到制钢板的钢辊面前站住。这也是利用的水力,带动巨大的链条,让这些钢辊转动。这种粗糙的传动,链条结构简单,是最容易制造的环形链,其实就是前世最常见的铁链。至于前世常见的滚子链,杜中宵也想用,只是做不出来。
这一套装备,肯定是能够制造钢板的。杜中宵不能确定的,是炒出来的钢,准确说应该是熟铁,合不合格。如果里面的杂质太多,这样拉制钢板容易崩裂。
钢板的用处很大,军事上可以制做盔甲。冷锻之后,由于冷作硬化,即使是熟铁,也会有很高的硬度。虽然没有必要制造板甲,用来制造关键部位也省时省力。当然,杜中宵现在不准备用钢板制盔甲,他还有更重要的用途,
铸钱。
铁制的钱,民间盗铸容易,因为铸造不需要特别的设备。铁钱一旦改为冲制,再想私造就难了。能够对厚钢板进行冲压的设备一是昂贵,一般民户买不起。二是巨大,只要有心查,很难藏匿。
河东路之所以铜钱铁钱并行,一是因为铜钱不足,再一个与契丹和党项交界,为了防止铜钱流到境外。现在用铁钱,契丹那边就有劣质铁钱走私到宋境,也不知道是民间盗铸,还是官方行为。
这一带铁钱是有实际需求的,除非用纸币,铜钱是不合适的。
大通监储存的这几十万斤铁,还是铸造铁钱合适,其他的都可以等到以后做。如果能够制造出精美且难以仿制的铁钱,价值还要超过并州的毛皮市场。
看了看诸般齐备,杜中宵到了炒钢炉前,对陶十七道:“怎么样了,什么时候可以下料?”
陶十七飞快地爬上炉口,看了看火焰,高声道:“差不多了!且稍待,我去看一看进料的地方。”
下了炉子,跑到一边进料口看了看,见炉壁已经彻底干燥,热气逼人,大喜道:“禀官人,这炉子已成了!现在下料,下午就可以炒钢出来!”
等陶十七回来,杜中宵对一边的唐孔目道:“吩咐下去,凡是定好在这里的工匠,全部都安排的地方去,一切听陶十七指挥!今天第一锅钢,不得出任何差错!”
唐孔目叉手应诺,转身去吩咐等在一边的匠人,各人到定好的岗位。
陶十七指挥着人,把准备好的生铁,缓缓放入进料口,进行预热。准备妥当,才到炉子一边,对五个壮汉道:“从现在开始,你们鼓风!每半个时辰,轮换一次!此事至重,不得有丝毫马虎!”
五人叉手应诺。陶十七又跑到炉顶看火候,忙得不可开交。
孙承平带了三个儿子,紧紧跟在陶十七身后,生怕看漏了一点。这里炒钢,跟他们自家以前的工艺完全不同,必须要从头学起。这是以后自家的饭碗,半点马虎不得。
随着鼓风箱送风进炉室,里面的温度骤然升高,火焰的焰气都变了。炉顶的陶十七有些紧张,生怕炉壁砌得不好,造成干裂。好在一切顺利,并没有意外发生,才出了一口气。
跟着从炉顶下来,孙承平对大儿子道:“大郎,你到那边看鼓风。这种风排,从没见过,没想到风力如此之大!如果没有此利器,这钢就炒不来了。”
孙大郎应诺,慢慢走到鼓风箱边,盯着风箱看个不停。此时的风箱还是推拉木板,利用扇风的方法向炉膛里送风。杜中宵利用前世记忆,改为了前世通利的活塞式,推拉皆送风,风力大了数倍不止。这一点小小的改进,炉膛里的温度便就升高了很多,也有利于热几通过火道进入一边的熔炼池。
听着风箱发出的呼啸声,孙大郎心中暗惊,没想到这起眼的物事,有如此大的威力。
在另一边的杜中宵看见,心中暗暗叹了口气。自己还是疏忽了,忘了在风箱旁边建个火道,对进入炉膛的风进行预热。现在送进炉子的是冷空气,平白降低了温度的积累速度。
炼钢的关键便就是温度,如果能够超过铁的熔化温度,炼出来的铁就会非常纯净,省了许多锻打的功夫。使用煤炭,加上成熟的风箱,再加上合适的冶炼方法,可以大提高铁的产量和质量。
自己建的这一处炒钢工地,其实还有许多改进的地方。比如风箱也可以使用水力,应该建更多的火道进行预热,炉型还有改进的空间。不过杜中宵只是临时到这里来,没有必要追求完美。
第32章 不许看
看着匠人从出钢口取炒好的钢出来,几乎完全是液态,孙承平吸了一口凉气,对儿子道:“我们那里炒钢,出来的都如豆渣一般,里面杂质极多。没想到这炉子里竟然出来的是钢水,仅此一项,就比我们强得多了。不需说了,今天你们一定打起精神,不可少看了一点。等到事情结束,立即把我们的炉子换成这一种。到这里做几天工,赚三贯五贯钱不算什么,学到这个,就终身受用了!”
三个儿子一起称是,各自分工,每人学几个岗位。
杜中宵并没有阻止,这种技术本就要扩散出去,惠及民间。这是官方产业,又不是自己家里,杜中宵没有必要搞什么技术封锁。整个产业发展起来了,于国于民都有好处。
从炉里出了钢水,倒到早已备好的范里,分别凝结成钢锭、钢条。由于出来的钢质纯净,按照这一带炒钢的标准,其实已经可以出售了。不过那边有备好的锻锤,等到钢水凝结,依然通红的时候,便就被匠人钳到铁砧上。陶十七去把水力锻锤的销子去了,巨大的锻锤便就开动起来。
看着铁砧上火花四溅,陶十七对身边的大儿子道:“这一点就是我们做绝计不到的了。这里的一副锻锤,抵得上几十人一起劳作,极是厉害。可惜,我们一般民户,却不可筑坝拦水。”
孙大郎也可惜地摇了摇头。官方对河流水库控制很严,严禁民户筑坝。
杜中宵到锻锤边上,看着通红的铁块被慢慢拍扁,又拍方,颜色慢慢变暗。在这个过程中,里面的杂质被挤出,化为残渣落到地上。如此加工过后,竟然不必二次加热,多次加工,效里极好。
在另一边,几个匠人夹着范里的钢条,围着一座水力锻锤,有条不紊,一点点地拍薄,慢慢加工成一条条钢带。在变薄的过程中,里面的杂质去除。红色渐褪,变成青黑色。
陶十七道:“官人,这制好的钢带,不知直接拿去制刀会出何?形制规整,少了许多功夫。”
杜中宵笑道:“炉里出来的是熟铁,怎么制刀剑?要制刀剑,还要数炼,才能淬火。”
现在的知识基础,杜中宵也讲不清楚熟铁是低碳钢,无法淬硬。要制成刀剑,哪怕铁再纯净,也要数次火炼,再次渗碳,让刃部变成中高碳钢,才可淬火,达到需要的硬度。
熟铁由于太软,其实用处不多。而且由于碳含量不足,无法淬硬,不管是制刀剑,还是制农具都不合格。要对其表面渗碳,现在的办法是在炭火中烧红,进行锻打,最后进行淬火。这个过程中,会有大量的铁被消耗。对不了解其中原理的人来说,常会误以为里面有什么铁精,或者真铁假铁之类。其实越是纯净的铁,制成工具后续加工越复杂,单纯的表面渗碳效率越低,里面既没有铁精也没有钢精。
这个时候,就显出坩埚制钢法的好处了。直接使用生铁,跟这些纯净的熟铁一起,制成中高碳钢的工具钢,消耗极少。所以坩埚制钢虽然成本较高,但与一般的加工方法比起来,还是有利可图。
现在最流行的,其实是灌钢。就是利用生铁的熔点比熟铁低,密封后加热,生铁先化,渗进熟铁里面,从而达到提高碳含时的目的。钢本就是碳含量介于生铁和熟铁之间的铁,生铁熟铁两者结合,刚好能够炼成钢。这是最盛行的方法,军中的刀剑,多是用此法制成。
杜中宵在永城的时候,还试过另一种方法。就是用熟铁打制成农具,而后熔化生铁,淋在制成的农具上,而后淬火。这种方法简便易行,而且用得久了,刃部的钢被磨掉之后,可以很容易地修补。用淋生铁的方法制成钢刃口,是成本最低、也是最简单的方法。
坩埚钢制成高等的工具钢,灌钢则是大批量刀剑使用的中等钢,熟铁刃口淋生铁,则制农具等价廉的铁制品。对于大通监所产的铁,杜中宵早已经规划好了用途,只是推广还要时间。
杜中宵吩咐匠人,把制好的钢带放到炉火上,重新烧得暗红,而后开动一边的钢辊,一片一片放了进去。钢带被钢辊带动,缓缓前进,依照钢辊之间的缝隙,慢慢被轧成厚度均匀的钢板。
陶十七跟在杜中宵身边,看着钢板成形,笑道:“真是神奇!这么一会功夫,那边的生铁便就成了这一块一块的钢板。不过,官人,这些钢板要来何用?若是打制锄头、铁锨,钢条就足够了。”
杜中宵笑道:“一个简单的用处,可以用来制作盔甲。对了,这几日怎么不见十三郎?他的身躯长大,又一把好力气,打一副钢甲穿着,必然威猛。”
陶十七道:“自到了大通监,便依官人吩咐,与陈勤一起四处查看。这里群山联绵,好多冶户都在山里,这么多日子都没有查完。——官人,若是这能制钢甲,给我也制一副。”
杜中宵听了就笑:“你的身板,穿得起来么。”
这些钢板厚度均匀,已经可以利用那边的水利锻锤,制作钢甲了。若是有心,就是制成杜中宵前世电影中看见的,西欧后期的那种全身板甲也是不难。不过宋朝的对外战争规模,和军中战马情况,没有必要就是了。性价比远不如部分钢甲,加上大量装备来得划算。两军对阵,三千精锐骑兵,可比三百板甲骑兵有用得多了。宋朝对契丹和党项,都是大规模战争,枪炮比板甲重要多了。
看着一块一块钢板成形,杜中宵出了口气:“有了这些钢板,大通监的铁便就有了出路。天下事无钱不行,有了钱,其他产业才能兴旺发达。现在河东路,最缺的就是钱啊——”
陶十七不在其位,也不关心那些,只是看着这副热火朝天的生产景象,心中欣喜。跟在杜中宵身边数年,已经习惯了见他化腐朽为神奇。大通监的铁人人发愁,杜中宵来了不多日子,便就看见了出路。
孙承平带着三个儿子,到锻铁的这边略看了看,便就回到炒钢炉那边。锻造对他们来说,太过了高端了些,以自家实力,还接触不到。孙承平做人实际得很,没用的东西,看了白看。
正在这时,那边山上转下来陈主管和牛主管两人。他们听说了这边自己炒钢,并不介意。不过到底是同行,听说今日开炉,相约了一起过来看看。这是附近常有的事,倒不是有意来看。
一过了河,看见趴在地上的三座炒钢炉,牛主管道:“作怪,这里的炉子怎么跟我们的不同?”
陈主管也觉得奇怪,急忙拉住牛主管的袖子,道:“走,我们赶紧过去看一看!”
孙承平正弯着腰,看匠人从出铁口取铁水出来,一边的大郎猛地位他衣角:“阿爹,那边陈主管和牛主管来了!我们许多辛苦,这炉子可不能被他们看了去!”
孙承平猛地警醒过来,直起身道:“可不是,被他们看去,我们不是白辛苦了!我去截住他们!”
第33章 悔不当初
迎上陈主管和牛主管,孙承平道:“两位主管因何今日有闲?平日可是一步都不舍得离开钢炉。”
陈主管道:“听说建了个炉子炒钢,我们过来看看,庆贺一番。”
说完,指着两人身后跟着的小厮。两个小厮各提了一只鸡,抬了一缸酒。
孙承平喜道:“两位主管有心。看看天色晚了,不如你们先到监里去,我去唤杜官人。”