这王铁他们参观的炼铁炉并不是提炼铁矿石的高炉,因为这山中没有铁矿可供开采,铁营也就只能花高价从山外走私提炼好的铁块使用。
这从外面采购的铁块基本上都是生铁,所以铁营的军器作坊还需要进行二次提炼,将其提炼成可制造兵器的精铁。
这生铁的碳含量是在百分之三以上,熟铁则是在百分之零点一以下,明代的虽然没有专业仪器检测碳含量,且也没有相关的冶金科学理论知识。
但明代的工匠也是有一些通用的检测手段,可以检测出这被二次提炼过的铁块是否达到了熟铁的质量标准。
王铁他们瞧了一会这三个工匠提炼铁块后,那工坊的掌柜的便对王铁讲解道:“大帅,这提炼熟铁是制造盔甲所需甲片的第一个步骤。”
“目前咱们作坊提炼熟铁的技艺,是老祖宗传下来用了上千年的‘炒钢法’,一次一炉能炒一百多斤熟铁,所需的木炭在七十斤到八十斤左右。”
王铁听完这掌柜的的讲解之后,便想到了过去铁营在流动状态下开炉炼铁都是用煤炭,怎么进了山里就改成了用木炭。
虽然王铁上辈子没什么文化,但也知道这炼钢好像是用煤炭炼的,没听说过用木炭的。
于是这王铁便好奇的对这掌柜的问道:“刘掌柜,我记得咱以前都是用煤炭炼铁,怎么进了山里改用木炭?!”
“南方山里虽然木炭便宜煤炭贵,但咱们也不能省这个钱啊!”
王铁说这话那也不是乱讲,寿州那一片也就是今天淮南的煤矿已经在开采,王铁几次领兵从寿州经过就见过那一片被开采的煤矿,规模虽然没有后世那么大,但是山里想要花钱搞点进来用于炼钢问题不大。
这刘掌柜听到王铁的问话后,便笑着对王大帅回复道:“大帅有所不知啊,咱们过去主要是在北方各省流动,无论是河南还是山西、江淮、陕西都不缺煤矿,所以咱们在过去主要用的是煤炭炼铁。”
“但这用煤炭炼铁那也是迫不得已法子,这煤炭炼出来的生铁、熟铁,其品质远没有用木炭炼出来的铁好,如今咱们在山里又不缺木炭,所以也就改用木炭啦!”
这中国虽然煤矿的储备量非常大,但这煤矿的品质实在是太差其含硫量非常高,所以就导致炼出来的钢铁质量不行。
虽然明代的工匠们想出了制作焦煤和水洗煤等各种办法降低煤炭的含硫量,但缺乏相应的科学理论基础,实际效果也就有些差强人意了。
只是解决了基础兵器制造标准所需的钢铁强度,那盔甲和火器制造所需的钢铁炉为了保证可靠性,无论南方北方,依旧是采用木炭这种无硫的绿色燃料。
这官军的火炮和火铳动不动就炸膛,很有可能就是那军器局的官员为了挣钱,将炼铁所需的木炭换成了价格低廉的煤炭。
...
就在这刘掌柜向王大帅解释用木炭的原因之时,那跟随王铁一块出来视察的李子建在那坩埚炼铁炉边上上下打量,然后皱着眉头对那刘掌柜问道:“刘掌柜,我刚才听你讲咱们用的是叫什么‘炒钢法’的炼铁之术。”
“可我听说这早几十年出了一个叫什么‘苏钢法’的炼铁术,其无论是提炼生铁的质量还是产量以及所需的时间,那都比‘炒钢法’要强上不少,怎么咱们不用那什么‘苏钢法’炼铁啊!”
李子建这话一出,那刘掌柜还有军器曹的协理都有些尴尬,这两人那在没做贼之前也是官方工匠,自然是听说过这技术比“炒钢法”更为先进的“苏钢法”,但问题是他们不会啊!
这“苏钢法”的“苏”字就是取自苏州之名,是明代中期苏州的铁匠在前代“灌钢法”的基础之上发展出来的先进技术。
不吹不黑,这项技术是当下全球最为领先的冶金工业技术,洋鬼子见了都说好。
而很不幸的是铁营的甲匠和铁匠全部都来自北方,那老孙和这刘掌柜还好一些,给官府干活听说过这项技术,而营中那些野路子的民间铁匠连听都没有听过。
那李子健要不是喜欢研究各种关于军事方面的知识,也不知道江南还有这么先进的炼铁技术。
也正是因为过于先进,江南那边的利益相关团体对这项技术捂的特别紧,几十年过去了,硬是没有在江南之外的地区扩散开。
...
于是那老孙便尴尬对那李子建说道:“李参军,这每个行当都有每个行当的规矩,行进打仗的兵法非亲非故概不外传,‘苏钢法’这等高超的冶铁技艺岂是能随随便便让外人知晓的?!”
《天工开物》这部工业着作大概也就是在今年崇祯十年被宋应星给编纂出来,里面就是“苏钢法”这项技术的工艺流程,不过等到出版再到流传到铁营这里来,估计还得个好几年时间。
“大帅还请让一下!”
就在这老孙跟李子建聊着这苏钢法的时候,那刘掌柜示意王铁他们往后退一退,只见那拿着搅拌铲在搅坩埚铁水的工匠没有再搅了,而是拿着一个铁耙子在扒拉铁水上的铁渣往外扔。
等将这铁渣扒拉完之后,旁边来了好几个工匠帮忙,拿着钩子勾住那坩埚边沿的钩孔,一块将这锅装满一百多斤铁水给抬了起来,往放在地上的一堆泥模里面的倒入铁水。
这地上的泥模的形状大概有手机那么大深度约在半个厘米左右,这些倒入泥模的铁水凝固之后经过检测合格,那边是熟铁块了。
...
随后这刘掌柜便领着王大帅他们走进正堂房的一间房间里,工间内好几组工匠正在锻造那些被塑型好的铁片。
只见那有一组三人的工匠,一个用铁钳子夹着铁片放在铁砧板上固定,另外两个工匠挥舞着大锤你一下我一下,非常有节奏的敲打着被烧红的铁片。
当着烧红的铁片被敲打到冷却之后,便被拿钳子的工匠放到一旁的碳炉里面继续加热,然后在炉子取出一个被加热的铁片继续供这两名工匠锤打锻造。
那原本半个厘米厚的铁片被多次反复锤打之后,肉眼可见的厚度在逐渐的减小。
紧接着这刘掌柜便向王大帅介绍道:“大帅,这是制作甲片的第二个步骤,用‘百炼之法’锻造这些铁片,使铁片的厚度和硬度能够达到甲片所需的标准。”
“有个词语叫‘千锤百炼’,说的就是这‘百炼之法’,锻造铁片的工匠要将每一个铁片,最低锤打一千次以上方才算是合格!”
甲片的锻造工序枯燥无味没有什么看点,无非也就是一个体力活和耐力活,所以王铁他们转了一圈瞅了一眼也就去下一道工序了。
...
这刚才刘掌柜带着王铁他们参观的是甲片的冶炼和锻造工序,随后这刘掌柜便带着王铁他们去另一个工坊参观甲片的淬火和装配工序。
这另一个工坊是类似四合院的建筑布局,当王铁他们走进院内之后,没有像在前面一个工坊那样听到噼里啪啦的锤打声,只是偶尔听见一两声清脆的金属敲击声。
这刘掌柜带着王大帅他们走进一个工间后,只见里面有几个工匠正在慢悠悠的干着活,有两个坐在一个装满薄铁片的箩筐旁边,一边拿着尺子用毛笔在上面描边划线,一边拿着铁剪子在顺着划线对这些铁片进行修剪。
那王铁他们一看这些被修剪好的铁片长度和宽度以及厚度,就知道这是布面甲上面甲片的尺寸标准。
王铁上前从那箩筐里面拿出了一个铁片端详了起来,然后那刘掌柜便递过来一个木尺对王铁说道:“大帅您看,这布面甲的甲片制造标准,一般是在半分上下浮动一到两个厘。”
(PS:明代计量单位一寸等于十分,一分等于十厘,一分约等于现在的0.3厘米左右。)
王铁拿着尺子一量发现完全在这刘掌柜说的制造标准之内,不过王铁心想就是不知道这帮家伙平时也是不是按照标准来生产的。
随后王铁便点了点头将这甲片和尺子还给了工匠,然后来到了工房内另一边淬炼工匠的工位进行观摩。
只见这工匠的身边有一个碳火炉子,里面放着被修剪好的铁片正在加热之中,在这工匠的工位上还放着两个盆,盆分别是清水和油水,不过这两盆液体肯定不会是表面上看着那么简单。
这工匠见碳火炉子里面的铁片被加热到通红之后,便用铁钳将其夹起放到清水盆里面淬水,呲的那水里咕噜咕噜的冒泡热气上腾,过了几秒这工匠迅速将其放到油盆里面继续淬水。
待这被加热的铁片彻底冷却之后,这工匠取出的铁片其光泽和色泽已经完全跟入炉之前不同了。
那刘掌柜随即对这王铁解释道:“大帅,这也是老祖宗传下的手艺,名为双介淬炼之法。”
“精铁被百炼之术锻造虽能作为兵刃使用,但还不能够直接成为甲片,还需对铁片淬火锻炼,方才能使铁片的强度和硬度能够达到甲片的使用标准。”
这掌握前面冶炼、锻造两道步骤工艺的铁匠还不能被称之为甲匠,只有掌握这能将普通铁片通过淬火之法变为甲片的工艺技术,那才能被称之为甲匠。
别看这淬火的步骤非常简单,就只是烧红铁片然后呲水就完事了。
但这铁片加热到什么温度出炉,铁片淬火所需液体的配方,以及淬炼液体的先后步骤和淬炼的次数那都是有讲究的,可不像前面那两道工序一样卖苦力就行了。
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