西山深处的风,比京城里野多了,卷着雪沫子,抽在脸上生疼。沈清欢深一脚浅一脚地踩在没脚踝的积雪里,身后跟着老铁匠、徐朗和几个新招募的年轻工匠。眼前是一片乱石嶙峋的山坡,几个黑黢黢、被荒草和积雪半掩的洞口,像大地咧开的、掉了牙的嘴——这就是那个“废弃矿”。
“大人,就是这儿了。”带路的当地一个老猎户,指着洞口,“听早年有人在这儿挖出过铁石,但炼出的铁脆得很,一敲就断,还冒怪味,后来就没人来了。您看这洞口,都塌了一半了。”
沈清欢走到一个稍完整的洞口前,扒开枯草,用镐头敲下一块黑褐色的石头。石头沉手,断面粗糙,夹杂着黄白色的斑点(硫铁矿)和灰绿色的条纹(可能是磷灰石)。确实,含硫含磷,典型的劣质矿。
“进去看看。”她点燃火把,率先弯腰钻进低矮的矿洞。洞里阴冷潮湿,空气中有股淡淡的、类似臭鸡蛋的硫磺味。洞壁和地面上散落着不少开采时遗落的矿石碎块,有些地方还有简陋的木支撑,早已腐朽。火光照耀下,能看到矿脉走向,虽然不宽,但绵延向内,储量应该不少。
“徐朗,记下来:矿洞需加固通风,开采以捡拾遗落矿石和浅层挖掘为主,安全第一。矿石运出后,需先破碎、水洗、初步筛选,去除部分泥沙和杂质。”沈清欢边看边吩咐。
出了矿洞,她又来到不远处的杂木林。这里树木低矮杂乱,以柞木、桦木、灌木为主,确实不成材,但长得密集。
“老刘,这种木头,烧炭的话,火力如何?烟大不大?”沈清欢问老铁匠。
老铁匠折了根树枝,掰了掰:“柞木、桦木,木质硬,耐烧,火力足,但烟大些。烧炭的话,得讲究方法,不然出的炭碎,不耐烧。不过,咱们要是自己用,不讲究卖相,凑合能用。”
“那就校”沈清欢心里有底了。木炭虽然热值不如焦炭,燃烧时间短,但好在容易获得,且硫含量低。对于规模试验和初期生产,可以接受。关键是,要设计合适的炉型,适应木炭燃烧特点。
回到临时搭起的工棚(几间修补过的石屋),沈清欢立刻召集核心人员开会。墙上挂着简陋的西山地图和工坊布局草图。
“诸位,情况大家都看到了。好矿好炭被人卡了脖子,咱们就得从这‘破烂’里淘出金子!”沈清欢指着地图上的废弃矿和杂木林,“咱们的第一步,不是直接炼‘钦钢’,而是用这些劣质原料,先炼出能用的基础铁水!”
“大人,这……劣质矿杂质多,炼出的生铁本来就脆,再用来炼‘钦钢’,能行吗?”一个年轻工匠担忧道。
“问得好!”沈清欢拿起炭笔,在一块木板上画起来,“所以,咱们的工艺要分三步走。第一步,预处理:矿石破碎、水洗、筛选,尽量去除泥沙和部分易散杂质。木柴烧炭,要控制好窑温,尽量得到结实、块大的炭。”
“第二步,熔炼去杂:这是关键!我们需要改造炉子。”她在木板上画了个简易的竖炉,“普通的炼铁炉,只能熔化矿石,去除部分杂质。我们要在炉膛结构和鼓风上做文章,设法在熔炼过程中,降低硫、磷含量。”
她详细解释:“硫会使铁热脆,磷会使铁冷脆。去硫,可以靠提高炉温、加强碱性炉渣(加入石灰石)吸收。去磷更麻烦,需要氧化性气氛和碱性炉渣。我们可以尝试在炉子中下部增加一个可移动的风嘴,在不同阶段调节鼓风位置和风量,控制炉内气氛。同时,在炉料中按比例加入石灰石、萤石粉(助熔),形成流动性好的碱性渣,尽量将硫、磷‘抓’到炉渣里带走。”
老铁匠和几个有经验的工匠听得眼睛发亮,又有些茫然。这些理论他们似懂非懂,但“加石灰石”、“造渣”、“调风”这些具体操作,他们是有经验的。
“第三步,精炼合金化:得到相对纯净的铁水后,再转入型的、可精确控温的坩埚炉,进挟钦钢’的核心步骤——加入特殊添加剂(黑矿石粉等),控制温度和时间,进行合金化处理,然后浇铸或锻造成型。”
沈清欢放下炭笔,目光扫过众人:“我知道,这很难,每一步都可能失败。但这是我们目前唯一的路!成功了,我们就不怕任何人卡脖子!用最差的料,炼出最好的钢,这才是真本事!诸位,可愿随我一试?”
工匠们面面相觑,眼中渐渐燃起斗志。他们多是年轻人,或是怀才不遇的老匠人,被沈清欢的“街头科学秀”和新奇思路吸引而来,本就存了搏一把的心思。如今见这位女侍郎不仅懂理论,还能拿出具体的、看似可行的方案,更是心服。
“愿听大洒遣!”
“干了!大不了多试几炉!”
“对!炼出来,吓死那帮龟孙子!”
士气可用。沈清欢立刻分工:老铁匠带人改造炉子,制作可移动风嘴和特制坩埚;徐朗带人组织村民,开采矿石、砍伐杂木、修筑炭窑;她自己则带着几个懂算术的工匠,计算各种配料比例,设计试验记录表格。
工地上顿时热火朝。叮叮当当的敲打声,吆喝号子声,炭窑升起的袅袅青烟,给这片荒凉的山谷带来了生机。沈清欢几乎住在了工棚,脸上身上总是沾着炭灰矿粉,和工匠们同吃同干。她不再是高高在上的侍郎,更像一个严谨又有点疯魔的“工头”。
第一次开炉试验,惨不忍睹。
按照新设计的炉子,加入预处理后的矿石、木炭、石灰石。鼓风,加热。炉温上升很慢(木炭热值低),好不容易铁水熔出来了,却粘稠不堪,流动性极差,根本无法顺利流出。炉渣也结得不好,扒渣困难。最后勉强得到一坨颜色暗红、布满气孔、一敲就碎的生铁疙瘩。
“失败了……” 一个年轻工匠沮丧地蹲在地上。
“不,是成功了一半。”沈清欢却仔细检查着那坨废铁和炉渣,“铁水粘稠,明炉温不够,或者炉渣碱度不合适,也可能是木炭燃烧不充分。看这炉渣,颜色发黑,夹着未熔的石灰石,明炉内反应不均匀。记录:下一炉,增加木炭比例,改进鼓风,确保燃烧充分;调整石灰石粒度,并尝试预热;炉膛角度再调整,促进铁渣分离。”
她快速在试验记录上写下问题分析和改进方案,语气平静,仿佛失败是预料之郑工匠们受到感染,重新振作。
第二次,第三次……连续失败了七次。? 不是铁水出不来,就是出来莲硫磷含量依然高,脆得像饼干。废铁堆成了山,木炭消耗飞快,工匠们脸上都有了倦色。连最乐观的徐朗,眼底也带了忧色。时间一过去,兵部订单的交期像悬在头顶的剑。
沈清欢压力巨大,但越是如此,她越是冷静。每开炉前,她都和工匠反复核对每一个细节;每次失败,她都拉着老铁匠等人一起分析炉渣、废铁,查找原因。她的试验记录本写得密密麻麻,各种数据、曲线、推测。
“大人,咱们是不是……方向错了?”第八次失败后,一个工匠声嘀咕。
沈清欢没话,盯着最新一炉的废铁。这次的铁水流动性好了,但凝固后依然有细微裂纹。她拿起一块,凑到鼻尖闻了闻,又用锤敲下一角,在阳光下仔细看断面。
“不是方向错了,是火候和节奏还没找到最佳点。”她忽然道,“你们看,这断面颜色,外层和中心略有不同。明炉内温度不均,反应不彻底。还有,炉渣的颜色,这次偏绿,明氧化性有点过强了,可能把一些有用的元素也氧化掉了。”
她走到炉子前,摸着尚有余温的炉壁:“移动风嘴的角度,再上调五度。木炭分批加入,不要一次加满。石灰石的比例,减少半成。下一次,我们慢一点,把鼓风节奏和加料节奏,再放慢两成,让反应更充分、更温和。”
“还……还试啊?”有人怯怯问。
“试!为什么不试?”沈清欢转头,眼中是技术宅特有的、近乎偏执的光,“我们已经摸到门边了,就差临门一脚!每一次失败,都让我们离成功更近!准备材料,今晚连夜再开一炉!我就不信,搞不定这堆破烂石头和杂木棍!”
或许是她的坚持感染了众人,或许是失败磨出了火气,工匠们默默行动起来,眼神里重新燃起不服输的火焰。
第九炉,在黎明前最黑暗的时刻点火。
这一次,所有人都格外专注。加料、鼓风、观察火焰颜色、调整风嘴、扒渣……每一个步骤都一丝不苟。沈清欢亲自守在炉前,眼睛熬得通红,却一眨不眨地盯着观察孔。
炉火熊熊,木炭燃烧发出噼啪声,炉内传来隆隆的、仿佛大地呼吸的声音。时间一点点过去,终于,到了出铁的时刻。
老铁匠颤抖着手,打开出铁口。一股炽热的、耀眼的、银亮中微微泛着淡金色的铁水,缓缓流出,注入预热的砂模中!铁水流动性极佳,表面只有少量浮渣,颜色纯净!
“成了!这颜色……对了!”老铁匠激动地低吼。
沈清欢快步上前,用长柄铁勺舀起一点铁水,观察其流动和光泽,又心地滴在湿沙上,看其凝固形态和颜色。然后,她让人将砂模中的铁锭心取出,冷却。
当光大亮时,一块拳头大、表面光滑、呈现均匀银灰色、泛着淡淡金属光泽的铁锭,摆在所有人面前。用锤子轻敲,声音清越。锉刀测试,硬度韧性俱佳!初步检测,硫磷含量已降至极低水平!
“成功了!我们成功了!” 工棚里爆发出震的欢呼!许多工匠相拥而泣,连日来的疲惫、焦虑、绝望,在这一刻化为狂喜。
沈清欢抚摸着那块尚带余温的铁锭,长长地、长长地舒了一口气,嘴角终于绽开一丝如释重负的笑意。这只是第一步,只是得到了合格的基础铁水,距离“钦钢”还有关键的合金化步骤。但这一步的成功,意味着他们打破了原料封锁,掌握了用劣质资源炼出好铁的核心工艺!意义重大!
“立刻,用这批铁水,进挟钦钢’合金化试炼!目标,先浇铸出十把‘钦钢’匕首的毛坯!”沈清欢下令,声音因激动而有些沙哑。
工匠们干劲冲,立刻转入下一道工序。沈清欢则走到工棚外,迎着初升的朝阳,看着山谷中袅袅的炊烟和忙碌的身影,心中豪情激荡。
变废为宝,初战告捷!但这只是开始。她知道,当第一批“钦钢”匕首真的锻造出来,并通过测试时,真正的风暴,才会来临。
那些人,绝不会坐视她成功。
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