整座冶铁工坊里,最惹人注目的当属土屋房梁上悬挂的巨大椭圆形皮橐。
众所周知,冶炼金属时,火力(高温)非常关键,是火法冶金的内核条件。
而在如今这个时代,冶铁时的火力大小,几乎完全依赖于这只巨大皮橐。
正常冶炼时,匠工需要站在皮橐左、右、下方,通过推、拉的方式吸气排气,排出的气体,则会通过皮橐右端一根弯曲的管子送入下方的熔炉、锻炉。
简单来说,这只皮橐,便是较为原始的风箱。
除了皮橐,工坊内锻炉、熔炉、陶窑,乃至将铁矿石熔炼成生铁的巨大竖炉,一应俱全。
依靠这些设备,工坊只需购买慈石、赭石等富含铁质的矿石,便可熔炼生铁、打造铁制农具和武器。
庄园内使用的绝大多数铁质农具,诸如犁、曲柄锄、耜头,乃至锄、镰刀、耙、锸,均出自于此......可以说,工坊可以满足庄园对于农具的一切需求。
但武器不行。
时至今日,刘氏冶铁工坊的技术上限依旧是三十炼钢刀,更精良的五十炼、百炼钢刀,从未成功过。
失败的原因在于,无法锻造出五十炼、一百炼的钢胚。
铸造钢刀的「钢」,是通过炒钢法得到的——
将生铁加热至半熔态,然后加入精矿粉,搅拌脱去生铁中的杂质,就是钢。
这种技术在当下已经颇为成熟。
那么,为什么要把「铁」炼成「钢」呢?
因为铁的硬度虽然很高,但与此同时脆性也强。
简单来说,敲击时,很容易断裂,对于战争来说,这是一个相当严重的问题。
所以虽然铁质武器依靠硬度取代了青铜器,但依然不能让人感到满意。
而钢则解决了这个问题,它兼具硬度和韧性,是制作刀、剑、矛、戟等武器的上佳材料。
当然,通过以上方法得到的钢胚,只是最普通的钢。
将这种普通钢胚反复折叠捶打,可以继续提升其强度、性能。
每折叠一层,称作一炼——
注意,是层,不是次。
也就是说,将原始钢胚折叠锤打三次,便可以得到十炼钢(八层)。
四次,是二十炼钢(十六层)。
五次,是三十炼钢(三十二层)。
六次,是五十炼钢(六十四层)。
七次,才是真正的百炼钢(一百二十八层)。
每折叠锻打一次,钢胚中蕴含的杂质就会减少一分,钢的成分会变得更加均匀,组织会更加致密,性能自然也更优。
但是,这种做法听起来容易,做起来其实很难。
无论锻合工艺,还是淬火工艺,技术含量都非常高,而且只能依靠火焰颜色和匠师的经验去判断,不确定性实在太高。
比如李延就没有掌握五十炼、百炼的相关锻造技术,他在考工室做匠师时,主要以制造弩具为主。
除了工艺,钢坯的锻合过程还需要消耗大量人力、物力。
炼数越高,消耗越大。
人力层面自不必说,即便技术精湛的匠师,锻造一块折叠五次的三十炼钢坯,至少也得数天时间。
