第72章 高爐煉鋼
從皇陵回來之後,秦天幾乎沒有閒下來過。
他把扶蘇送回府邸,自己則徑直轉向了城西的工業區。
那片區域原本是大秦官營的工坊所在地,聚集著鑄鐵、制陶、紡織等各類手工作坊。
嬴政已經提前下過詔令,將其中最大的一片劃歸給了秦天的」工業部」,讓他在此籌建新的工坊,試驗新的技術。
秦天走進工坊區的時候,工匠們早已等候多時了。
他們換上了統一的灰色短衣,頭戴布巾,目光中帶著期待的神色。
他們聽說了國師要傳授新的煉鋼之術,那可是能讓大秦的兵器變得比青銅更堅硬、更鋒利的神奇技藝。
他們做了一輩子的工匠,手藝在大秦已經算是頂尖的了,卻還是頭一回見到國師本人。
秦天沒有多寒暄,直接帶他們走進了工坊深處,在地上畫起了草圖。
」高爐煉鐵。」秦天蹲在地上,用一根木棍在泥土上勾畫著一個簡單的爐體剖面圖,」先建爐,爐體用耐火磚砌成,外面裹上厚厚的粘土層。爐子要高,要能裝下足夠多的鐵礦石和木炭,要有鼓風設備把風從底部吹進去,讓爐內的溫度升得足夠高。」
工匠們圍成一圈,聽得聚精會神。
有人掏出隨身攜帶的炭筆在木板上飛快地記錄著,有人皺著眉頭在腦海中比劃著名爐體的結構,低聲討論著耐火磚的燒制方法和鼓風設備的改造方案。
」鐵礦石、木炭、石灰石,按比例一層一層地加進去。底部的風口持續鼓風,爐內溫度達到足夠高的時候,鐵礦石中的鐵就會被熔化成鐵水,從爐底的出鐵口流出來。流出來的鐵水經過澆鑄和鍛打,就是優質的鋼鐵。」
接下來的日子,秦天幾乎每天都在工業區里待著。
他早出晚歸,有時候忙得連飯都顧不上吃。
高爐的設計和建造不是一蹴而就的。
第一座試驗爐由於耐火磚的配方沒有調好,點火之後不到三天就出現了爐壁開裂的情況。
秦天二話不說,帶著工匠們拆了重建,親自調配方,反覆試驗泥料的配比和燒結的溫度。
第二座爐子用了半個多月,成功燒出了第一批耐火磚,磚體堅硬密實,表面光潔,用錘子敲擊時發出清脆的金屬聲。
然後是爐體的結構。
秦天根據後世的記憶,結合大秦現有的材料和技術條件,設計了一個適合手工操作的小型高爐。
爐高約兩丈,底部設風口和出鐵口,中部是爐膛,頂部加料。
風口連接著一組人力鼓風箱,由四個壯勞力輪流操作,以保證持續的供風量。
與此同時,秦天還抽空去了紡織工坊。
大秦的紡織技術還停留在手搖紡車和踞織機的階段,效率低下,產量有限,一件普通的麻布衣,從紡線到織成布,往往要耗費一個熟練女工數月的時間。
這在秦天看來,簡直是不可想像的落後。
他找來幾個經驗豐富的老織工,從織布機的基本原理講起,將後世那些簡單而高效的紡織機械結構用最樸素的方式復刻出來。
飛梭,踏板,綜框,卷布軸,一個一個地畫出來,一個一個地試驗,反覆修改,反覆調試。
第一批改良後的織機投入使用的時候,秦天親眼看著那些織工們臉上混合了震驚和狂喜的表情。
以前一個織工一天只能織出幾寸布,現在一天能織出好幾尺,效率提升了何止十倍。
他們看著那飛快穿梭的梭子和不斷增長的布匹,有些人激動得當場掉下淚來。
水車則是更早完成的項目。
秦天在工業區附近選了一處水流湍急的河段,指揮工匠們用木頭和竹子建造了一架巨大的水車。
水車的輪輻用粗大的松木製成,葉片用竹片拼接,表面塗上桐油以防腐防蛀。
水車架在河流上,利用水流的衝擊力帶動輪軸轉動,然後將轉動通過齒輪傳導到岸邊的石磨上,用來磨麵、碾米、錘鍊鐵料。
第一次試運行的時候,秦天親自站在水車旁邊,看著那架巨大的木輪在河水的推動下緩緩轉動起來,帶動石磨發出轟隆隆的聲響。
水車的意義不僅僅是磨麵。
它的原理可以應用到許多地方,灌溉農田、帶動紡織機械、錘鍊鋼鐵,只要有水的地方,就可以用它來替代人力,大大解放勞動者的體力。
三個月的時間,就在這樣日復一日、來回奔波中過去了。
三個月後的某一天,工業區的第一座高爐終於完成了最後的驗收。
那是一座高約三丈的磚砌爐體,外壁厚實,內壁光滑,底部設有一個出鐵口,上面覆蓋著厚實的泥封。
爐體周圍搭建了一圈木質的操作平台,供工匠們加料、觀察爐況。
爐子旁邊矗立著一架巨大的鼓風裝置,由多個風箱並聯而成,通過水車的動力帶動風箱循環往復地鼓風,將大量的空氣源源不斷地送入爐膛。
秦天站在高爐前,上下檢查了一遍爐體和鼓風系統,確認各個部件都已經調試到位,然後轉過頭對身邊的工匠說道:」點火。」
工匠們應了一聲,將早已準備好的木炭填入爐膛底部,用火石點燃。
火苗跳躍著,舔舐著木炭的邊緣,發出噼啪的聲響。
更多的木炭被一層一層地加入爐中,火焰越來越旺,
爐內的溫度開始迅速地攀升。
鐵礦石和石灰石按照比例混合後,從爐頂的加料口一車一車地傾入爐膛,和熾熱的木炭混在一起,在鼓風的助燃下,爐內溫度進一步升高,爐壁上開始泛起暗紅色的光。
負責觀察爐況的工匠每隔一段時間就喊一次」溫度正常」」料層穩定」」風口暢通」。
秦天站在操作平台上,安靜地看著爐膛中那團越來越熾熱的火焰,目光專注。
他的手掌輕輕搭在爐壁的外沿上,感受著從磚縫中傳來的、滾滾的熱浪,心中默默估算著溫度和冶煉進度。
忽然,他的目光微微凝了一下,轉過頭對出鐵口前的工匠說了一句:」準備好了,鐵水快出來了。」
出鐵口的工匠們立刻緊張起來,所有人都屏住了呼吸,等待著那個時刻的到來。
秦天走過去,從一名工匠手中接過鐵釺,對準出鐵口上方那層封泥,用力一捅。
他把扶蘇送回府邸,自己則徑直轉向了城西的工業區。
那片區域原本是大秦官營的工坊所在地,聚集著鑄鐵、制陶、紡織等各類手工作坊。
嬴政已經提前下過詔令,將其中最大的一片劃歸給了秦天的」工業部」,讓他在此籌建新的工坊,試驗新的技術。
秦天走進工坊區的時候,工匠們早已等候多時了。
他們換上了統一的灰色短衣,頭戴布巾,目光中帶著期待的神色。
他們聽說了國師要傳授新的煉鋼之術,那可是能讓大秦的兵器變得比青銅更堅硬、更鋒利的神奇技藝。
他們做了一輩子的工匠,手藝在大秦已經算是頂尖的了,卻還是頭一回見到國師本人。
秦天沒有多寒暄,直接帶他們走進了工坊深處,在地上畫起了草圖。
」高爐煉鐵。」秦天蹲在地上,用一根木棍在泥土上勾畫著一個簡單的爐體剖面圖,」先建爐,爐體用耐火磚砌成,外面裹上厚厚的粘土層。爐子要高,要能裝下足夠多的鐵礦石和木炭,要有鼓風設備把風從底部吹進去,讓爐內的溫度升得足夠高。」
工匠們圍成一圈,聽得聚精會神。
有人掏出隨身攜帶的炭筆在木板上飛快地記錄著,有人皺著眉頭在腦海中比劃著名爐體的結構,低聲討論著耐火磚的燒制方法和鼓風設備的改造方案。
」鐵礦石、木炭、石灰石,按比例一層一層地加進去。底部的風口持續鼓風,爐內溫度達到足夠高的時候,鐵礦石中的鐵就會被熔化成鐵水,從爐底的出鐵口流出來。流出來的鐵水經過澆鑄和鍛打,就是優質的鋼鐵。」
接下來的日子,秦天幾乎每天都在工業區里待著。
他早出晚歸,有時候忙得連飯都顧不上吃。
高爐的設計和建造不是一蹴而就的。
第一座試驗爐由於耐火磚的配方沒有調好,點火之後不到三天就出現了爐壁開裂的情況。
秦天二話不說,帶著工匠們拆了重建,親自調配方,反覆試驗泥料的配比和燒結的溫度。
第二座爐子用了半個多月,成功燒出了第一批耐火磚,磚體堅硬密實,表面光潔,用錘子敲擊時發出清脆的金屬聲。
然後是爐體的結構。
秦天根據後世的記憶,結合大秦現有的材料和技術條件,設計了一個適合手工操作的小型高爐。
爐高約兩丈,底部設風口和出鐵口,中部是爐膛,頂部加料。
風口連接著一組人力鼓風箱,由四個壯勞力輪流操作,以保證持續的供風量。
與此同時,秦天還抽空去了紡織工坊。
大秦的紡織技術還停留在手搖紡車和踞織機的階段,效率低下,產量有限,一件普通的麻布衣,從紡線到織成布,往往要耗費一個熟練女工數月的時間。
這在秦天看來,簡直是不可想像的落後。
他找來幾個經驗豐富的老織工,從織布機的基本原理講起,將後世那些簡單而高效的紡織機械結構用最樸素的方式復刻出來。
飛梭,踏板,綜框,卷布軸,一個一個地畫出來,一個一個地試驗,反覆修改,反覆調試。
第一批改良後的織機投入使用的時候,秦天親眼看著那些織工們臉上混合了震驚和狂喜的表情。
以前一個織工一天只能織出幾寸布,現在一天能織出好幾尺,效率提升了何止十倍。
他們看著那飛快穿梭的梭子和不斷增長的布匹,有些人激動得當場掉下淚來。
水車則是更早完成的項目。
秦天在工業區附近選了一處水流湍急的河段,指揮工匠們用木頭和竹子建造了一架巨大的水車。
水車的輪輻用粗大的松木製成,葉片用竹片拼接,表面塗上桐油以防腐防蛀。
水車架在河流上,利用水流的衝擊力帶動輪軸轉動,然後將轉動通過齒輪傳導到岸邊的石磨上,用來磨麵、碾米、錘鍊鐵料。
第一次試運行的時候,秦天親自站在水車旁邊,看著那架巨大的木輪在河水的推動下緩緩轉動起來,帶動石磨發出轟隆隆的聲響。
水車的意義不僅僅是磨麵。
它的原理可以應用到許多地方,灌溉農田、帶動紡織機械、錘鍊鋼鐵,只要有水的地方,就可以用它來替代人力,大大解放勞動者的體力。
三個月的時間,就在這樣日復一日、來回奔波中過去了。
三個月後的某一天,工業區的第一座高爐終於完成了最後的驗收。
那是一座高約三丈的磚砌爐體,外壁厚實,內壁光滑,底部設有一個出鐵口,上面覆蓋著厚實的泥封。
爐體周圍搭建了一圈木質的操作平台,供工匠們加料、觀察爐況。
爐子旁邊矗立著一架巨大的鼓風裝置,由多個風箱並聯而成,通過水車的動力帶動風箱循環往復地鼓風,將大量的空氣源源不斷地送入爐膛。
秦天站在高爐前,上下檢查了一遍爐體和鼓風系統,確認各個部件都已經調試到位,然後轉過頭對身邊的工匠說道:」點火。」
工匠們應了一聲,將早已準備好的木炭填入爐膛底部,用火石點燃。
火苗跳躍著,舔舐著木炭的邊緣,發出噼啪的聲響。
更多的木炭被一層一層地加入爐中,火焰越來越旺,
爐內的溫度開始迅速地攀升。
鐵礦石和石灰石按照比例混合後,從爐頂的加料口一車一車地傾入爐膛,和熾熱的木炭混在一起,在鼓風的助燃下,爐內溫度進一步升高,爐壁上開始泛起暗紅色的光。
負責觀察爐況的工匠每隔一段時間就喊一次」溫度正常」」料層穩定」」風口暢通」。
秦天站在操作平台上,安靜地看著爐膛中那團越來越熾熱的火焰,目光專注。
他的手掌輕輕搭在爐壁的外沿上,感受著從磚縫中傳來的、滾滾的熱浪,心中默默估算著溫度和冶煉進度。
忽然,他的目光微微凝了一下,轉過頭對出鐵口前的工匠說了一句:」準備好了,鐵水快出來了。」
出鐵口的工匠們立刻緊張起來,所有人都屏住了呼吸,等待著那個時刻的到來。
秦天走過去,從一名工匠手中接過鐵釺,對準出鐵口上方那層封泥,用力一捅。