天唐锦绣

同样是水力鼓风，与高炉不同，它的侧面还修了个高高的烟囱。
炒钢法很早以前就有记载，具体诞生的年代已不可考，以前是用铁棒搅拌，使得生铁之中的碳燃烧、去除，从而使含碳量达到熟铁的成份要求，这就是熟铁，可以锻造成各种器具。
甚至能得到品质不同的钢材，不过因为无法精准控制各元素的含量，钢材的品质就要看运气了，想要得到足以锻造刀剑的更菜，那简直就是像中大乐透一样的概率……
不过这个倒是难不住房俊。
他没炼过钢铁，但是他懂得原理，只要知道钢是介于生铁和熟铁之间，那就足够了。





天唐锦绣 第二百五十章 钢铁（中）
从老爹那里得知，李二陛下催促他赶紧去军器监赴任，同时也不能放下水部司的工作。
说到水部司，房家的工作还是卓有成效的，所以李二陛下才会再将其调任军器监的同时，并未按照惯例让其卸任，当然也可能是李二陛下更加在乎新式海船的试制，或者纯粹就是李二陛下的恶作剧，你小子不是能作吗？那就多给你压压担子，累死你……
房家的水车，随着工部将图纸明示下天下各道州府县，但凡有条件的地方，都支起几座，以作灌溉之用。
尤其是关中地区！
自打开春以来，关中滴雨未下，大旱之势已成，多地无法正常播种，粮食减收已成定局，甚至绝收！司农寺的官员急的一嘴燎泡。好在唐初继承了大量隋朝义仓，储存着大量隋朝余粮，并不会导致粮食危机。
而在此时，房俊的水车终于挥作用！
唐代的关中，号称八百里秦川，“八水绕长安”，水利资源极其丰富，很适应水车的普及。
一座座水车屹立于河道之中，清澈的河水源源不断的通过沟渠流入干涸的天地，总算解了大旱的危机。
不过房俊暂时还不想去上班，炼铁炉只是粗制，一切都从简从快，力求尽早确定新式炼铁的方式方法……
炒铁炉开始普及，实在明朝，那时候是用人力搅拌，炉边总有一位身强力壮的大汉，拿着根粗壮的熟铁做的炒铁棒，挥汗如雨的来回搅动……
深受工业时代熏陶的房俊，显然不会让工匠们做这种严重损害健康、而且效率极其低下的工作，他在炉顶上做了个支架，正中悬挂着一个大圆滚子，下面有三根熟铁棍子斜斜地伸向炉床，仍旧是水车提供动力，就有了机械化的炒铁设备。
不得不说，水车简直成为房俊手中的万金油，哪里需要哪里上……只不过现在水车的构件依旧是木制，损毁率实在太高，等到炼制出合适的钢材，制成钢制齿轮和轴承，效果会大大改善。
工业展，本就是相辅相成的事情。
只不过目前来看，任重而道远啊……
以往生铁是冷却成锭后再加热，炼成熟铁；而现在这种技术，是把高炉出来的生铁水直接炒成熟铁，本来是要到明朝才会出现的方法，宋应星在《天工开物》中有记载。当然，所有的一切全靠一点基础原理，然后所有步骤完全靠“蒙”的房俊，他自己是不知道的……
熟铁就可以直接制作锄头铁锨之类的农具了，当然，制作过程需要锻打、渗碳和淬火，熟铁柔软，可锻性强，加工性能优越。
说到锻打，不得不说一件既具有时代的技术、又具有傻瓜式简便操作的神器——水力锻锤！
这玩意原理简单到令人指，便是学过一点物理的小学生都能做出来，可是让房俊想不明白的是，为什么古代能明出将水能转化为机械能的水碓、水排和水磨等机械工具，却唯独明不出水力锻锤？
房俊又指挥工匠们修筑了一台锻炉，这东西的基本结构，和所有农村铁匠修理锄头铁锨等农具的打铁铺没有什么区别，就是要加大、加厚，加大是为了锻造大型铁件，加厚是为了保温。
每台锻炉边上都有一台水力锻锤，锻锤下是厚厚的铁砧，砧下垫着厚实的柞木墩子，再下面是水泥、石子浇铸的混凝土基座，多层复合受力结构，能够承受锻锤落下的巨大冲击力。
锻锤重两百五十斤，冲程三尺，每分钟落锤三十次。这只是实验之用，按需要还可以制造更小、落锤更快的小锻锤，大锻锤用于粗加工，小锻锤则是精加工——实际上也精不到哪儿去，毕竟仍是锤子敲，说到底，水力锻锤的加工技术，和铁匠们一锤一锤敲打，实质上没有区别，仅仅是效率提高。
炼铁高炉、鼓风机、水力锻锤、炒铁炉……
房家的席铁匠王小二一脸懵逼，祖祖辈辈也没有这么炼铁的啊……
矿洞里的石墨排上了大用场，房家命工匠先把石墨粉碎粉碎加水过筛成细泥，再像塑瓷胎那样在飞旋转的木盘上手工成型，最后放到专门的高温窑中烧制十个小时，石墨坩埚就新鲜出炉了。
熟铁的炼制早已有之，房俊的方法也并不能提升品质，只是最大程度的降低成本，大幅度的提升产量而已。
最大的价值，还是在于钢！
古代炼钢，主要有炒钢、百炼钢、灌钢三种工艺。
炒钢实际上就是炒铁，那炒铁炉就能生产，只不过炒出的主要是熟铁，还有少量中低碳钢，质量很不稳定。
百炼钢用炒钢作为原料，加热后反复折叠锻打，或用数种成分不同的原料反复叠锻得到的，工艺复杂成本高，只适合制造宝刀宝剑，当然，有了水力锻锤，百炼钢的工艺难度立马降低了好几个档次，毕竟百炼钢最困难的地方就是反复折叠锻打，水力锻锤咣咣咣一通砸，得比人力快多少？
灌钢法在《梦溪笔谈》有记载：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，封泥炼之。锻令相入，谓之团钢，亦谓之灌钢。”
这三种工艺都不适合大规模工业化生产。
房俊要炼的，是坩埚钢。
自从春秋时明坩埚炼钢法以来，到汉朝最为兴盛，用它炼出的钢铁制成坚固的鱼鳞甲、锋利的环刀，才有了战无不胜的大汉军，才有了将匈奴从蒙古高原打到欧洲的辉煌胜利，才有了“犯汉者，虽远必诛”的赫赫声威！
也许是五胡乱华的战争，也许是其它什么莫名其妙的原因，坩埚法在南北朝时期失传了，反而墙内开花墙外香，在印度得到展，阿三们用此法炼制的乌兹钢，制作的大马士革军刀锋利无比，曾经斩下无数十字军的头颅。
当然也许是印度的铁矿石质量比较好的缘故……
坩埚法在人类社会中使用了两千多年，直到十九世纪中后期才被新式平炉炼钢法逐渐取代，但二十世纪兴起的转炉、电炉又可以看作坩埚法的变种，坩埚法在两千年后焕了新生。
高炉、水车、炒铁炉、水力锻锤……
房俊瞅着这一切，一股豪情直冲心臆！
若是实验成功，那么剽悍的大唐府兵将会装备上领先这个时代几百年的锋利武器，驰骋疆场、笑傲大漠，还有谁能挡得住汉家儿郎征服世界的脚步？！
武媚娘一袭箭袖胡装，一头青丝用一方素白的丝带绾住，干净利落，尽显窈窕的身段。
站在房俊身边，看着数十名工匠在房俊的指挥下建起这一座神奇的作坊，心里佩服得不行，更添几分爱慕！能力，才是一个男人的真正魅力！
郎君这脑子真是不知怎么长的，为什么总是能想得出这么许多匪夷所思、却又神奇至极的东西？
他总是笑嘻嘻看似对一切都漫不经心，但当他沉下心来，立即就会迸出无与伦比的潜力！仿佛这世间，就没有他干不成的事情……
房俊指着忙碌的工匠、矗立的炼铁炉，豪气说道：“至今以后，那些肥皂、玻璃等物，皆成附庸之物，这里，才是我们房家最值钱的东西，是足以立足于大唐而百世不衰的根本！所以，”房俊转过头，笑眯眯的说道：“从现在开始，掌控这里的一切吧。不能给你正室的名分，那就用这座铁厂，向你证明，你在我心中的价值！”
武媚娘仿佛觉得喉咙被一只手给紧紧的攥住了，心脏像是被狠狠的锤了一下，吃吃说道：“郎君是要……把这个铁厂交给奴家？”
没有人比她更清楚，为了这个铁厂，房俊谋划了多久，有多么的重视！哪怕冒着被陛下降罪责罚的风险，也要在西征之前将这座铁厂建起来！
与其说把这座铁厂交给她，不如说房俊把自己的根本都交到她手里……




天唐锦绣 第二百五十一章 钢铁（下）
这是何等的信任？
尤其是这个男尊女卑，女人等同于财产的时代，足以惊世骇俗！若说之前房俊将码头和各个工坊交给她，足以使她心里甜的如同吃了蜜一般，那么现在，武媚娘觉得自己这辈子算是交代在这个男人手里了。
若非爱到极致，怎会予以如此信任？
除了死心塌地的呆在房俊身边，武媚娘想不出任何办法，她现在也算是看明白了，这个看似粗鲁的男人，有着一种让女人心甘情愿沉沦其中的魅力。
她是这样，在泾水之畔说出“你死了我也不嫁别人”的高阳公主亦如是……
房俊却没有体会到身边女人的感慨，对他来说，最重要的东西交给自己的女人，有问题吗？
他相信自己栓得住武媚娘，也相信武媚娘的能力，这就足够了……
“二郎，一切准备妥当，可否点火炼铁？”
王小二一脸黑灰，五旬年纪却腿脚如飞，跑到房俊跟武媚娘面前兴奋的问道。
前几日对各个设备都曾试验过，没有一丝毛病，高炉炼了一炉铁，虽然质量不佳，但是炉体上下里外没有任何裂缝开纹之处，滑轮组、飞轮、水车的轴、滑车、活塞式风箱等等活动部件，全都运转良好，现在上足了油，运转起来没有一点阻塞，保证万无一失。
今天，是第一次全流程试炼！
房俊笑着对武媚娘点点头。
武媚娘唯一错愕：“郎君是让奴家……”
王小二脸色微微一变，但随即恢复如常，炼铁行业虽有女子不得开炉一说，但是对于管事的是男是女，却并无要求。况且这么娇滴滴一个大美人，谁舍得让她那双葱白似的小手去开滚烫的炼铁炉？
而且武媚娘在农庄中的评价甚高，由于二郎不怎么管事儿，武媚娘这个实际上的当家人，早已通过圆熟的手腕和出色的调度能力，得到一致认可。
王小二便含笑说道：“武娘子，下令吧！”
武媚娘紧紧攒着粉拳，呼吸有些急促，瞅了房俊一眼，迎上他鼓励的眼神，一咬樱唇，娇喝一声：“点火！”
所有工匠扯着脖子大声附和：“点火！”
王小二拿起松脂火把，从底部出铁口扔进了高炉。
出铁口的活门是用生铁做的，内侧敷了一层厚厚的耐火泥。等炉中阵阵青烟从口子里倒卷出来，王小二的一个徒弟趴在口外，眯着眼睛朝里面看了看，大声喊道：“师父，燃得旺咧！”
说罢顺手关上了活门。
王小二大手一挥：“鼓风！”
另一个徒弟立即扳下机括，水车在水流冲击下缓缓转动起来，引流渠中的水冲击着挡水片，把由高处流下的动能传递给水车，再由偏心轮把水车的旋转运动变成风箱活塞的往复运动，伴随着一阵阵唧唧嘎嘎的木器转动，新鲜空气从风道吹进高炉中。
起初水车转得慢，鼓风机的风压小，炉内供氧不足，从炉顶冒出浓浓的黑烟，随着水车越转越快，炉内氧气供应充分，冒出的烟就由黑转青，由青转白，颜色越来越淡，最后，一大股火焰从炉顶的出烟口蓬勃而出，直冲而上！
除了木炭，炉内还装了些经过洗选和土窑煅烧的铁矿石，另有石灰石作为造渣剂，现在火势大了，可以继续加料。
这可不是房俊的金手指，而是老铁匠们的经验，他们祖祖辈辈就是这么炼铁，只不过技术所限，炉温始终达不到融化铁水的高度而已……
另有一人操作另一架水车，使得和水车联动的绞盘转动起来，通过一组滑轮，拖拽加料翻斗车的绳索慢慢收紧，翻斗车就沿着倾斜着的滑轨爬上高炉顶，底下的人一扯控制索，翻斗车上的挡板掀开，车内的矿石就倒进了高炉里。
翻斗车又慢慢的退回来，工人们把木炭铲进去，它就又一次爬上炉顶……
预热池里的煤炭早已点燃，进炉的空气经过预热，吹进炉中加剧了燃烧反应。
木炭和铁矿石在炉体内翻滚燃烧，释放出的火焰烟尘冲出炉顶直扑天际，映得炉前的工匠一脸酡红！
所有人都呆在炉旁，观看这从来没有见过的奇景，以前的炼铁炉只是呼呼的冒着黑烟，哪里有这般炽热的火焰？所有工匠都明白，如此炽热的炉温，那是前所未有过的，只怕真的能炼出一炉好铁！
哪怕炉温再高，铁矿石融化也要一段时间，但所有人都不离开，就连房俊和武媚娘，都是在附近的工棚里吃得午饭。
饭后，两人正喝着茶，武媚娘还不是紧张的向炼铁炉那边张望，便见到王小二连滚带爬的跑进来，孙子都能去放牛的一个老人，鼻涕眼泪糊了一脸，激动得带着哭腔：“二郎，神了！神了！快去看，已经烧成铁水了！”
房俊尚未有动作，武媚娘已经忽然起身，惊喜叫道：“真的？！”
王小二抹了一把脸，把头点得像是小鸡吃米：“千真万确！”
武媚娘起身就走，刚迈出步子，想起房俊，一回头，便见到房俊揶揄的目光，呲着白牙的笑容……
知道自己表现得太心急了，武媚娘俏脸一红，羞涩难当，期期艾艾的说道：“那个……郎君，一起去看看？”
房俊哈哈大笑：“淡定！怎么，是不是自己的东西更加上心呢？”
武媚娘羞道：“什么自己不自己的？你的还不就是我的？快走吧，人家急得不行了……”掐了房俊一把，推着他出门。
王小二比她还急，买门槛的时候差点跌了一跤，房俊笑道：“老王啊，至于的吗？”
至于的吗？
绝对至于啊！
以前王小二跟着他师父炼铁，那炼铁炉比二郎鼓捣的这个小得多，一次出的铁也少，可费的功夫、费的木炭却多几倍，没有一天一夜，休想将铁矿石融化，可即便是融化，大多时候也就是熔融状！
现在呢，才半天时间，放以前铁矿石还没烧红呢，这里就炼成水了？！
他还不知道，这里头最大的功臣，就是预热的空气！
常温下摄氏二十来度的空气，吹进上千度的高炉内，无异于火上泼冰水，炉内木炭既要加热铁矿石，还要把空气烧热，这空气刚刚烧热了，又从炉顶跑了，风道吹进来新的冷空气……
温度能升的上去那才怪了！
空气预热就不一样，木炭正和铁矿石**，这边好几百度的炽热空气还给他喂虎鞭、灌鳖汤，能不热火朝天么？
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！
王小二的大徒弟穿上了好几层厚厚的葛麻衣服作防护，手持长柄铁钳，把高炉下部出铁口的活门捅开，橘红色的铁水欢快的奔腾流出……
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，工匠们拿着长铁棍子，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，铸成一个个生铁锭子。
不一会儿，铸了两百个生铁锭子。
王小二已经完全傻掉了，据说当时最大特长长孙家最大的那一座炼铁炉，一炉出铁上千斤，可这地下摆着的，就有将近一万多斤了！
他猛掐了一下大腿，颤声道：“二郎，我没看错吧？一万斤生铁，天下最大的炉子，也得足足炼上十天半月呐，这才不到半天……”
武媚娘只觉得自己的眼角不受控制的跳动，也不知道是被炽热的铁锭子烤的，还是心理头兴奋的……
若是再有这么三五座高炉，岂不是把长孙家的铁厂都给过了？




天唐锦绣 第二百五十二章 精钢
生铁足够，炉里的铁水还有更大用处。
工匠关上用于浇铸的沟槽，打开通向炒铁炉的沟槽，炒铁炉窝在地平线之下，铁水便自己流进已然烧了小半个时辰的炒铁炉。
这种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。
烟囱根部从炉子延伸出来的那一段，就埋在铁水流入的沟槽底下，起到预热铁水的作用。
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，火焰一路挥余热，将自己的能量最大化利用，最后才变成一缕烟气消散在空中……
房俊看着这浓浓烟尘，心底打鼓，不知道会不会把长安变成世界上第一个雾都？
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。
煤炭可以炼焦，据房俊所知，焦炭炼铁那才是最正宗的方式，只不过眼下实在时间紧迫，也顾不得木炭的成本高昂。
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……
工匠开动了搅炼设备，炉顶的大圆盘慢慢旋转，带动熟铁棍子在铁水里转圈搅动，铁水翻滚，显然比人力的作用强上百倍。
高炉炼出的生铁水一经搅动，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。
生铁熔点比纯铁低，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，于是炒铁炉中的铁水逐渐变得浓稠，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，呈熔融状。
停下搅拌，工匠们用长嘴钳子夹起一块铁团儿，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。
这个锻打没什么技术含量，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，熟铁在高温下很软，所以造型容易。
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o.o2％的国内称熟铁，国外称纯铁，质地非常柔软；含碳量在o.o2％－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。
而在我国民间，以高炉直接从铁矿石炼出来的称作生铁，以经过炒铁炉或者炒钢炉炒炼的为“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o.o1％－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，狗屎运能得到一两块高碳钢——那概率和彩票中奖没差多少……
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”，只能制作农具等普通铁器。只有高碳钢的韧性、硬度、强度符合制作武器的需求，那才是“钢”……
碳含量的高低决定了钢铁的软硬，于是通过被锻锤敲打时的表现，有经验的铁匠能够分辨哪块是软铁，只能打制锄头，哪块能好钢，可以锻造锋锐无比的宝刀宝剑。
至此，房俊的历史任务全部完成，可以安心谢幕了……
能不能出来好钢，他也不知道，他的知识水平只能让他懂得原理，却从无实际操作的经验，这一方面，他甚至比不上这些打了一辈子铁的唐朝工匠。
“师傅师傅！您快来看，我打的这块可能是钢！”
一个小徒弟在那边哇哇大叫，把闲着的人全都吸引过去。
王小二亲自过去，长嘴钳子夹起那块铁，放在锻锤下当当当敲了几下，沉声说道：“还差得远咧，打一把菜刀还成，做锛子凿子也勉强，宝刀宝剑不成！”
“哦！”
小徒弟略带失望，闷闷的应了一声。
王小二见状，伸出巴掌狠狠的在徒弟后脑勺拍了一记，骂道：“瓷怂货！怎地如此不知足？你师傅我打了一辈子铁，见过几块钢？便是你手里这块，已是不可多得的好东西！”
旁边的学徒一阵窃笑，那小徒弟苦着脸捂着后脑勺，讷讷不敢言。
这是，王小二的大徒弟闷声闷气的喊道：“师傅，您来看看这块！”
他钳着一块熟铁，在锻锤下繁复敲打，随着锻锤的每一次敲击，火花四溅，却留不下任何痕迹，这块铁又韧又硬，很显然是一块上等的好钢！
“额……额滴天！”
王小二眼睛都红了，浑身激动的打摆子，说话的声音都在颤：“二郎，您简直神了……不是，是祖师爷爷下凡！老朽打了一辈子铁，却从未见过第一炉炒铁就炒出精钢，不可思议啊！”
对于这个问题，房俊倒是不以为然，撇撇嘴说道：“不过是概率罢了，你以前一炉铁多少，现在这一炉铁是多少？这么多熟铁，工匠们从炒铁炉中夹出来的时间先后不一，这含碳量就有多有少，总应该有那么一两块好钢，这个不值当太高兴！你要注意的是，出好钢的这一块铁，是在什么位置、什么时间出炉的，把这个撞大运的概率，变成一种可以掌控的技术！那以后，想要多少钢，就有多少钢！”