汉风1276-第16部分

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从高炉侧面的观察口可以看到，铁水聚在炉底，呈现出迷人的橘红色。应该开炉出铁了！
张驴儿穿上了厚棉衣作防护，手持长柄铁钳，把高炉下部出铁口的活门打开，顿时铁水跳跃着奔流而出。
这些铁水混合着炉渣，铁重而渣轻，炉渣大都浮在面上，大块点的在沟槽上就被一块生铁做的挡板挡下来，工人们拿着长铁棍子，把炉渣扒到一边。
此时用于浇铸的沟槽大开，地上早就摆好了模子，除掉大块炉渣的铁水，从沟槽流进模中，铸成一个个六寸宽、五寸高、一尺长的生铁块，铁比重7。8，每块生铁锭子按照宋制合一百一十斤左右。
不一会儿，铸了两百个生铁锭子。
冯火山已经傻了，福建最大的高炉，一炉出铁万斤，可这地下摆着的，就有两万多斤了！他猛掐了一下大腿，颤声道：“东家，我没看错吧？两万多斤生铁，天下最大的炉子，也得足足炼上三天三夜呐，这才不到半天……”
楚风笑笑，15立方米的高炉有效容积，即时以较低的利用系数，比如3计算，每天也能炼出45吨铁。
两万多斤生铁锭子，还不到一天产量的三分之一呢！
生铁够了，张驴儿关上用于浇铸的沟槽，打开通向炒铁炉的沟槽，铁水流进烧了小半个时辰的炒铁炉。
反射式炒铁炉外观像个功夫茶的茶杯，但杯底和杯壁是中空的，铁水装在杯中，煤炭在杯子底部燃烧。火焰通过拱形茶杯璧，把热量反射到杯内对铁水加温，然后从烟囱里抽走。
烟囱刚离开炉子的一段，就埋在铁水流入的沟槽底下，起到预热铁水的作用，而接下来的一段它和进气风道纠结在一起，将鼓风机送来的新鲜空气升温，最后才把温度降低了的烟气排到空气中。
加热炉中铁水，对入炉沟槽上的铁水预热，为吹入底部燃烧室的空气加温，火焰一路发挥余热，最后才变成一缕烟气消散在空中。
节能减排，人人有责。虽然琉球厂的技术水平，和后世京津唐地区的乡镇地条钢厂比都还很有差距，不过环保节能意识领先了整整八百年。
燃料和铁水完全隔离，就可以使用煤炭了，直接挖出来就用，比需要在窑里烧制的木炭成本低多了，反正不和铁接触，硫、磷等有害物质不会掺进铁水里。
此时铁水经过加热，已经泛起星星点点的亮光——那是混在铁水中的细小炉渣。沈炽开动了搅炼设备，炉顶的大圆盘慢慢旋转，带动三根熟铁棍子在铁水里转圈搅动。
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看到有同学提出疑问，猫猫解释一下，主角是冶金机械方面的天才，但在阴谋、军事、感情方面则非常缺乏经验。我们的楚同学是正常人，毕竟现实中很少有理工科考一百分，还身体强壮脚踢猛虎拳打蛟龙智谋深沉心机百变拳头上站人胳膊上跑马的猛人吧？当然，春哥例外。
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三十二章　百炼神锄
　　　　高炉炼出的生铁水，含碳量在百分之三左右，一经搅动，碳和空气中的氧在高温下剧烈反应，产生二氧化碳，放出大量的热。铁水开了锅，气泡咕嘟咕嘟的冒，把炉渣推到炉边堆积起来。
生铁熔点约1100－1200摄氏度，纯铁则高达1535度。当碳与氧气结合，生铁水中的碳含量逐渐降低，它的熔点就逐渐提高了，于是炒铁炉中的铁水变得浓稠，由清汤到酱汁，由酱汁到果冻……最后聚成一个个外形很可爱的铁团儿，颇有点像魔幻世界的史莱姆胶质怪。
这些可怜的胶质怪还不知道，自己马上就要挨打了。
停下搅拌，工人们用长钳子夹起铁质史莱姆，放到锻锤下面敲打。丁丁当当一阵响，铁团中的碳元素以单质石墨的形式被挤了出来，和内部的细小渣滓、表面的氧化铁碎屑一起，因为高温而在空气中化作了点点火星。
这个锻打只是为了除去杂质，工艺非常简单，就用钳子夹着在锻锤下随便敲打几下，没有特别的要求。熟铁在高温下很软，所以造型容易，时间一长，学徒们的作品什么形状的都有，铁饼、铁棍、铁团儿……直到一个月后，沈炽拿精锻锤，为师父敲了个抽象派的头像，冯火山才宣布今后一律敲成铁棍，不得任意造型。
楚风对此表示惋惜，因为他觉得那个头像很有毕加索的风格，让沈炽发展下去，很有可能少了一个炼钢工人，多了个艺术大师。
锻打熟铁的过程比较耗费人力，几十斤的铁块，夹起来是要膀子力气的。好在学徒很多，一百多人，每人敲一块还得排队上，抢不到的踮着脚尖伸着脖子在后面看。
挨过敲打的所谓“熟铁”，其实并不是现代教科书意义上的熟铁。国际冶金界没有生、熟铁这种说法，现代钢铁工业上，含碳量小于0。02％的国内称熟铁，国外称纯铁，质地非常柔软；含碳量在0。02％－2。11％的叫做钢；含碳量在2。11％以上的国内称作生铁，国外称铸铁。
而在中国古代，以高炉直接从铁矿石炼出来的称作生铁，以经过炒铁炉（炒钢炉）炒炼的为“熟铁”。这种“熟铁”的碳含量，和炒炼时间成反比，炒得久，碳氧化得多，铁的碳含量越低，反之亦然，所以其碳含量能在0。01％－1。5％之间浮动，包含了现代意义上的“纯铁”和“钢”。
所以古代炒铁等于炒钢。只不过工艺很难把握，炒出的成品以铁和中低碳钢为主，狗屎运好的能碰上一两块高碳钢——概率和彩票中奖差不多。
笼统的说，钢铁产品中，碳含量越低越柔软，越高则越脆、硬。中低碳钢柔软，用来制作刀剑则不锋利，古人也把它视作“熟铁”，只有高碳钢的韧性、硬度、强度符合制作武器的需求，古人才认为那是“钢”。
碳含量地高低决定了钢铁地软硬。于是通过被锻锤敲打时地表现。有经验地铁匠能够分辨那是块软铁。还是能制作宝刀宝剑地好钢。
“师父。快来看。我敲地这块可能是钢！”有个小学徒惊喜地叫道。
显然。这个学徒判断失误。冯火山亲手夹着那块铁敲了几下。“还不行。这铁做菜刀、锛子足够了。打宝刀宝剑还差得远。”
张驴儿沉稳地说：“师父。您能看看这块。”
锻锤地每一次敲击。火花溅射。却敲不出多深地印痕。那块铁团又韧又硬。显然是上好地纯钢！
“这、这是真正地宝钢！”冯火山激动地向楚风跪下。声音都在发颤：“东家洪福齐天。东家是南斗星君下凡！第一炉炒铁就出精钢。打铁三十年都没见过啊！”
楚风一脸淡然：“概率罢了，以前你炒铁，每炉炒多少？我炒一炉是多少？这么多铁，工人们从炒铁炉里夹出来的有先有后，铁也就生熟不等，从纯铁到高碳钢都有，总能碰上几块好钢。”
冯火山恍然大悟，以前炒铁先将生铁捶成碎片，和木炭一起放入比这个小得多的炒铁炉里，风箱从炉子顶上鼓风。
烧得久了，生铁融化，再拿棍子搅拌，直到铁凝聚成团，最后取出锻打挤渣。
这样一次不过炒几十百多斤铁，楚大人的炒铁炉，直接用高炉炼出的铁水，一次炒铁上万斤，相当于以前炒百多炉的铁，出一两块精钢，实在不值得惊讶。
“东家，这块钢，能不能让我来打？”冯火山搓着两只大手，一脸兴奋的说。
楚风点点头，钢材，以后会有很多的，不稀罕。
“得勒！”冯火山高兴地夹起钢锭，先放到火上烧得通红，再用錾子敲下大约三斤重的一块，放到精锻锤下敲打。
他边敲边和围拢来的徒弟们讲解：“我这种锻打法，打出来的就是百炼钢，做成宝刀宝剑，可以断金切玉，砍头平过、杀人不见血。唉～还是年轻时和师尊彭祝融学的，自到船场，不是铸铁锚就是帮大家伙打点农具，好久没锻过刀了，也不知手艺回没回潮。”
钢锭被锻锤敲成了薄薄的一片，温度降低，钢铁烧透的金红色消退了，冯火山又把它放到锻炉上烧得红热，拿錾子敲了中间几下，铁钳一用力，就从中间折弯了叠在一起，再放到锻炉下敲打。
钢片再次被敲薄，再次折叠，冷了就放到锻炉上加热……所谓百炼钢，是指每回炉加热一次叫做一炼，回炉百次称百炼。当然在没有使用水力锻锤的时代，一般是师父拿铁钳夹钢片，徒弟拿铁锤敲打，人力抡锤敲得慢，敲不上几下钢胚就冷了，必须回炉加热，折叠一次往往要回炉四到六次，所以百炼钢也就折叠18－25次。
水力锻锤每分钟敲击150下，密如鼓点般锻打到钢胚上，比人力快了岂止十倍？
“真是太快了！张驴儿，沈炽，你们俩小王八蛋享福了，站着看师父打铁。想当初你们师祖爷打百炼钢，师父我在边上抡锤子，整整三天两夜没合眼，两边膀子肿得透亮……”
张驴儿专心看师父的动作，沈炽笑着说：“师父嫌咱们太清闲？好啊，把水力锻锤拆了，我替您抡大锤，不过——三天两夜我抡锤的累死，您老拿钳子的，不也去了半条命？”
“去去去，你个养不熟的狼崽子，净和师父斗嘴。”冯火山嘴上给徒弟们忆苦思甜，手上的活儿可没停下来，水力锻锤打得快，钢胚折叠一次才回炉一次，二十次回炉就折叠了二十次，达到百炼钢的水平了。
现在要用锻锤给钢胚成型了，最后回炉加热了一次，冯火山把它拿到锻锤下，乒乒砰砰的一阵敲，渐渐显出形状了。
只见那东西为长方形，中间拱，两边弯，前端平，后端圆——众人面面相觑：这不是个锄头吗？
冯火山懊丧的一拍脑门：“啊呀，平时打农具打得多了，不自觉打成了锄头。”
只见那锄头上云纹若隐若显，如流水、如星汉，寒光闪闪、剑气冲霄，直有挂于壁上作龙吟之态。
楚风眼睛直了：难道、难道这就是传说中断泥切土、挖地瓜平过、刨芋头不见血的百、炼、神、锄？
三十三章　老君下凡
　　　　泉州港，祝家开设的商铺。
“好剑，好剑呐！”祝季奢抚摸着一把青莹如玉的宝剑，就像抚摸着十六岁少女缎子般的肌肤。
家世渊源，从小到大见过的宝贝多了去，但像这样的宝剑实在没见过第二把。剑身青光莹莹如镜，屈指向剑脊上轻轻一弹，便“铮”的一声龙吟，就算古之干将莫邪，也不过如此吧？
如果把这把剑献给伯颜丞相，恐怕家族的生意就能更上一层楼了……
“楚兄，这把剑能否让与在下？小弟愿以千贯易之。”
楚风漫不经心的说：“一个失败的实验品，你要就送给你了。”
是的，百炼钢技术不过如此，在两千年前当可称雄一时，但和现代技术比起来，差距不是一点半点。仅仅是为了见识一下古代冶金技术，楚风才允许冯火山打了十把这样的剑，当了解古代所谓百炼钢技术的奥秘后，就禁止再做这种无聊的事了。冯火山和他的徒弟们得知这个消息，差点哭了，直到楚风拍胸脯保证会教给他们更好的锻剑方法。
但在祝季奢听来，简直不可思议：百炼钢已是宝刀宝剑的最高技术，按楚风的话头，似乎还有比这更好的？
他试探着说：“难道，楚兄还有更好的剑？”
“不错。”楚风让刘喜拿出了另外一柄剑。
这是怎么一柄丑剑啊，没有剑鞘、没有护手、剑柄是光秃秃的，连剑身也没有叠锻特有的云纹，而是白亮亮的一片，看上去死气沉沉，就像是块磨光了的铁片。
祝季奢一下子噎住了：“楚兄、楚兄莫非是戏耍在下？”
楚风高深莫测地笑了笑。“若是让这两柄剑互斫。祝兄以为。哪柄剑会断？”
祝季奢不忙着回答。先仔仔细细地看了那柄丑剑。确实没有百炼叠锻地痕迹。十足地一块凡铁嘛。“楚兄说笑了。小弟愿以千贯为注。赌这把百炼宝剑胜。若是小弟走眼。千贯奉上；若是侥幸。楚兄地宝剑便姓祝了。如何？”
楚风大笑一声：“看好了！”
百炼宝剑匹练也似地森森剑光。向刘喜手上地丑剑卷去。两剑相交。只听得叮噹一声响。半截儿剑尖坠于地上。
断掉地不是那把“凡铁”。而是百炼宝剑！
作为具有二十一世纪冶金知识的人，很容易发现百炼钢的几个致命缺陷。
钢的软硬，与碳素密切相关，含碳量高则硬，低则软。刀剑兵器，最理想的情况是外硬内软，外硬则刃口锋利，内软则剑身弹性好、不易折断。
偏偏百炼钢在反复锻打过程中，钢铁外层接触空气，碳被氧化，钢质因碳素降低而变软；内部不与氧气接触，碳素减少得不多。如此一来，形成外软内硬的结构，刃口软不够锋利，剑身脆硬而不够强韧。
诚然，百炼锻打有助于除去钢铁内部的渣滓，减少残留渣滓的尺寸，从而使其成分趋于均匀，组织趋于致密，细化晶粒，改善钢的性能；但含碳量分布不协调，是它不可避免的缺陷。
聪明的中国工匠用局部淬火部分解决了这个难题。钢件经过淬火，从金相学上看，维氏硬度400左右的奥氏体，转变为1000左右的马氏体，简单的说，就是变硬了。
冯火山打成钢剑，淬火时，他稳稳的平夹剑身，只把剑尖和两侧的刃部浸入水中，一阵白雾滋滋响着腾起，这样就只有锋刃部经过淬火变硬，剑脊仍然相对柔软，这样就得到了外硬内软的宝剑。
磨制、安柄、装鞘，冯火山捏着自己打造的宝剑，洋洋自得，现在，轮到楚风出手了。
“我就用这块铁炼剑吧。”
当楚风说出这句话的时候，所有的人都以为他疯了，因为那是最软的一块熟铁，拿去打锅铲都嫌软的熟铁。
“张驴儿，把那块铁给我称称，再打成铁片装到坩埚里面。把上好的木碳磨成粉，给我弄个半斤。对了，石灰也弄点细粒的。”
看看不像开玩笑，说话有条理也没疯，只好按他说的去做，张驴儿一会儿办完了事。
大家看着楚风拿块小石头，蹲在地下写写算算，很快抬起头来：“碳粉要三两半，石灰少点，都放坩埚里，给我搅匀了。”
石灰、碳粉、铁片，全装在坩埚里，像是盘披萨饼。它被送进了烘箱，哦不，是耐火砖做的坩埚炉。
底部进风，顶部烟囱抽风，煤炭堆到坩埚四周——燃料和钢铁不接触，所以使用便宜的煤炭。
点火之后四个小时，铁片完全化作了钢水，和碳粉融为一体；造渣用的石灰粒浮在钢水的表面，把磷、硫等有害物质尽可能的吸附到自己身上。
等它自然冷却，连锅端出来，把坩埚砸碎，敲掉钢渣，得到了非常纯净的钢饼。
这是碳含量被严格控制在0。77％左右的共析钢，它在红热状态下自然冷却，到723摄氏度时内部生成多边形珠光体组织，片状的铁素体和渗碳体平行排列，从金相学上看，其强度硬度和加工性能都很优秀，特别适合调质。
“从钢锭上截下一块，直接打成剑，不用百炼叠锻。”
张驴儿遵照楚风的指示，很快打出了剑型——不用百炼法，直接成型的速度快的很。
该淬火了。
张驴儿夹起钢剑，准备像师父那样局部淬火，只把剑刃放进水里。
“全放进去。”
张驴儿回头一看，楚风的神情不容置疑，他一狠心，把剑全放进水里。
“嘶—”的一声响，一半是红热的钢剑激起的水蒸气，一半是围观工人们倒抽一口凉气：刚才那打成剑的钢饼，人人都看出是举世无双的好钢，但楚风不许多层叠锻，不能成百炼钢，大家都有点惋惜；现在看到这么淬火，这剑必然发脆，一旦与其他兵刃相碰，非常容易断碎。
岂不是浪费一块好钢了么？真是暴殄天物啊！
难道，楚大人还有回天之术？大家有点不甘心，盼着楚风再出妙招。
直到楚风命令把锻炉熄灭了，众人这才死心，哀叹着慢慢散去。正在此时，只见楚风操起剑胚插到已经熄灭的炉火中，搅动几下又拿出来。
“好了，现在可以拿去打磨开锋，绝对是一柄神兵利器。”
这、这是什么意思？
张驴儿将信将疑的拿到砂轮机上，一边浇水避免退火，一边打磨开锋。不一会儿，粗磨出了锋刃，楚风急着试验，让他不用细磨了，安上个简易的剑柄就和冯火山打制的百炼宝剑互斫。
结果和祝季奢看到的那次完全相同。
冯火山的惊讶比他更甚。
百炼宝剑啊！百炼！自干将莫邪以来，制剑师的最高顶峰，就这么轻而易举的被踩在脚下了？
冯火山愣愣的看着断掉的百炼剑，一时痴了。
楚风知道原因。百炼钢加工中反复折叠锻打，层与层之间形成了氧化膜，多次折叠又造成金属疲劳，所以锋利的同时，也变得很脆，经不起大力碰撞。
而共析钢在淬火中形成坚硬的马氏体，硬度极高；他在炉火熄灭后把剑插进去，使剑身加温到500－600度，这叫做回火。淬火后回火，钢铁内部形成回火索氏体，变得更加坚固、强韧、锋利无匹。
淬火和高温回火的综合热处理工艺，叫做调质。
经过调质处理的共析钢，和百炼钢相比，在技术上超越了两千年，他们的碰撞会有什么样的结果，不言而喻。
楚风把这些知识用普通铁匠听得懂的语言，教授给这些钢铁厂工人。
大家都竖起耳朵，唯恐听漏了一个字，像冯火山这种站在本时代冶炼技术高峰的人物，更是眼前豁然开朗，觉得楚风替自己打开了一扇全新的大门。
人群后面，年轻的小学徒指指老君塑像，问身边的工友：“天哪，总督大人别是咱们祖师爷爷下凡的吧？”
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顺便说一句，现代冶金学界关于百炼钢的争议很大，有三种观点：
1。认为百炼钢是含碳低于0。5％的低碳钢或熟铁在锻打过程中加碳粉，通过渗碳提高碳含量达到0。7％左右的高碳钢。
2。认为百炼钢是含碳2％左右的高碳钢或生铁在锻打中氧化脱碳，除去碳素降低到0。7％的高碳钢。
3。认为百炼钢关键不在于碳素含量，而是反复锻打除去杂质，并细化晶粒。
猫跳认同2、3号观点的综合，首先，锻打确能除杂并消去疏松多孔的结构，3成立；其次，现代科学分析，百炼钢内部碳素高而外部低，这只能是脱碳的结果。
三十四章　离经叛道
　　　　楚风没要祝季奢的千贯赌注，“我不要钱，只需要你替我招徕做烟花爆竹的工匠，另外收购硝石，越多越好。”
“楚兄要做烟花？”祝季奢奇道，“当今天下大乱，有心情放烟花爆竹取乐的人，恐怕不多。”
楚风笑而不答。
祝季奢一拍脑门，恍然大悟：“楚兄要做火药！是了，火箭、火蒺藜、震天雷，皆是海上利器，楚兄纵横琉球，自然用得上这般货物！”
是的，要造火药。自从军队建设的第一天起，楚风就在思考一个问题：使用什么样的武器？
给士兵配备长枪短刀，然后在战前大讲一段蒙古暴虐史，使劲儿灌输民族主义，再扯着喉咙喊一声“Freedom！”，于是士兵们马上小宇宙爆发突破了绝对领域超越写轮眼到达黄金圣域，高喊着“满塞”以一当十以十当百，蒙古兵当着披靡溃不成军？
拜托，西亚的伊斯兰圣战者、波兰平原的条顿骑士团，都用血的教训证明了这条路行不通，楚风绝不认为自己给士兵洗脑的能力超越巴格达的哈里发，以及罗马教皇。
或者寻访名山大川，找到独臂不死鸟骑士改之。杨遗留的“天外陨铁之圣剑”，再苦修《幽暗地狱的九重禁咒》，终于得到光明神的眷顾，领悟至高神的究极奥义。先玩单骑讨，把张弘范、李恒、伯颜一一挑落马下，最后用改之。杨的超必杀技“西瓦大君主蒙哥之哀伤”，将忽必烈华丽丽的轰杀至渣……好了好了，睡睡也该醒了。
朱元璋、朱棣两爷子怎么干的？“神机铳居前，马队居后……首以铳摧其锋，继以骑冲其坚”，把鞑子从江南一直打回了老家蒙古高原，还时不时的出塞去揍他们一把。
有这么成功的案例，完全可以复制嘛。琉球孤悬海外，又多山地，用不着马队，但火器完全可以先搞起来。
TNT黑索今苦味酸达纳炸药显然都不现实，黑火药是目前最合适的选择。原料需要硫磺硝石木炭，硫磺，宝岛处于火山构造带，海了去；木炭，用炭窑烧木头；只有硝石，宝岛上极少出产，必须依赖进口。
好在大陆、东南亚、印度都有大量硝石出产。而且除了中国人没有谁懂提炼技术。各国番商把整船地硝石运到中国来。再把提纯后地“中国雪”运回去染布、造高档玻璃。所以只要海路畅通。硝石地来源不是问题。
楚风本想以每柄宝剑折钱千贯。换硝石五百担。这么好地宝剑。祝家总得买上几十百来柄。那硝石就不用愁了。
谁知祝季奢开口就是：“百炼宝剑。我买十把。这种神剑。只要一柄。”
啊？
祝季奢给惊讶莫名地楚风解释：“物以稀为贵。多了。就不值钱了。楚兄要地硝石。其价低廉。我祝家保证在一年之内。每月奉送一千担。惟请楚兄今后。不要再将此神剑卖出一柄！”
祝家结交蒙古亲贵。自然是将独一无二地宝剑。送与最有权势地人物。若是每个亲王都送上一柄。那谁还稀罕呢？倒是弄巧成拙了。
实际上祝家是以硝石换取宝剑的唯一专销权，想通这个关节，楚风也就释然，再次嘱咐他帮忙寻找火器工匠，便告辞出门。
本来可以直接回码头，可是不知道怎么回事，两只脚仿佛不受控制，不由自主的走到秀王府门前，想拔腿离开，两只脚似有千斤重。
没办法，在号称“工大读三年，母猪