第四章什么是钢铁（1 / 1）

“主事孟兴，参见大人！”负责冶炼区域的主事看到冯纶，立刻跑上来行礼道，这位孟主事头发花白，看上去也有六十多岁了，可能是常年受到烟熏火燎，两只浑浊的眼睛红红的，背也微微有些驼，只是精神看上去还不错。

“孟主事不用多礼！”冯纶笑道，然后伸手一指朱厚炜介绍道，“这位是蔚王朱厚炜，这次来是帮你们对冶炼技术进行改进的。”

听到对方竟然是蔚王，孟主事吓了一跳，立刻躬身施礼，不过当听到朱厚炜来帮他们改进冶炼技术，这位老孟的眉毛微不可查的一挑，眼神中闪过一丝隐晦的不屑之色，不过脸上却一点也没有显露出来。

“孟主事，可否先带我们看一下这冶铁用的高炉？”朱厚炜将对方的反应尽收眼底，不过却没有点破，反而笑着一指高炉说道。

听到朱厚炜的话，孟主事先是一愣，然后笑道：“殿下若有兴致，下官荣幸之至！”

孟主事带着朱厚炜他们走到高炉前，刚一走近，朱厚炜就感觉一阵热浪扑面而来，再看高炉上空烟雾滚滚，看样子里面的炉火烧的正旺。

“殿下，这就是冶铁用的高炉，我们将燃料和铁矿石、石灰石层层叠加在一起，将里面的燃料点燃后，再用鼓风机从底部吹入空气，当达到一定炉温时，矿石里面的铁受热化为铁水，从下面流出来，就是十分常见的生铁了。现在里面正在用刚送来的焦炭炼铁，焦炭是种新燃料，所以我们现在要做的就是把它的性子摸清楚，方便以后大规模的应用。”

孟主事并不知道焦炭就是眼前的朱厚炜所制，方以智在《物理小识》卷7中记载了炼焦炭的方法：”煤则各处产之。臭者，烧熔而闭之。成石，再凿而入炉，曰礁。”欧洲到1771年才开始炼焦所以才对焦炭介绍的如此详细。

“呵呵，孟主事，你可能还不知道，这焦炭就是殿下的杰作。”听到孟主事的话，冯纶笑呵呵的说道。

“哦？”孟主事有些迟疑不定的看了朱厚炜一眼，他也听说过朱厚炜的名字，知道这位皇子小小年纪善于制器，聪明绝顶在古代神童很多。

不过炼铁不同于其它，这可都是实打实的经验，不是说聪明就能行的，可看朱厚炜的年纪，根本不可能有什么炼铁的经验，所以刚才他听到朱厚炜来指导他们炼铁时，才会显得那么的不屑。

“殿下高才，小老儿不知焦炭是殿下所制，倒是让您见笑了。”孟主事一躬到地说道，做为一个炼了一辈子铁的匠人，他当然知道焦炭的出现对于炼铁的重要性，这焦炭透气性好，而且又能支撑大量铁矿石的堆压，最关键的是，用焦炭炼铁能提高炉温，使得出来的铁品质更好，出铁量也更高，而且还不像煤炭那样，会让铁变的太脆，可以说是他这辈子见到的最好燃料。

“呵呵，无妨！”朱厚炜看这位孟主事立刻对自己态度变得更加恭敬，心中也颇为得意，对方刚才的恭敬只是因为他皇子的身份，现在的恭敬才是对自己才能的恭敬，这两种恭敬的意义可是截然不同的。

“孟主事，这些应该是鼓风用的吧？”朱厚炜伸手一指高炉旁边的那一排皮囊，这些皮囊正在一伸一缩的做往复运动，出气口用一根铁管通到高炉底部，而为皮囊提供动力的则是几匹驽马。

“启禀殿下，这东西名叫水排，的确是鼓风之用，因为一般都是以水力来驱动，所以才叫做水排，不过因为我们这里的高炉只是实验之用，并不真正产铁，用的时候并不多，再加上这周围又没有水源，所以就以马力驱动，因此又可称为马排。”孟主事上前介绍道。

“噢～，我有一个问题想要请教一下孟主事，在炼铁的时候，是不是炉内的温度越高越好？”朱厚炜笑呵呵的说道，这高炉炼铁他虽然能改进的地方不多，不过眼前恰巧就有一个，而且借着这次改进，也能震一下孟主事这帮匠人，让他们知道自己的才能，这样在之后的炼钢时，才能更好的指挥他们。

“呃～”孟主事一愣，他还不适应朱厚炜的这种跳跃性思维，刚才还问水排的事，怎么一下子就跑到炉温上来了？

不过他毕竟干了一辈子冶铁的事，所以对这些问题张口就来，“启禀殿下，如果不考虑炉子的耐烧程度和成本，这炉温当然是越高越好，比如殿下您制成的这种焦炭，它最大的优点之一就是比煤炭燃烧时温度高，而且也更加耐烧。”

朱厚炜听到对方的回答后，哈哈大笑道：“孟主事，你们既然知道温度越高越好，可为什么还要向里面吹冷风呢，这不就像是往一锅快要沸腾的开水里倒凉水吗，怎么可能会让里面的炉温达到最高呢？”！！！

有道是‘一句话点醒梦中人”朱厚炜一句看似戏言的话听在孟主事耳中，却好像是一道炸雷一般，将他早已经固定成型的思维炸开了一道缝隙，再加上朱厚炜的那个比喻十分形像，让他一下子就抓到关键，激动的说道：“殿下，您的意思是说，可以将这空气加热后再吹入炉中？”

“呵呵，孟主事果然经验丰富，一下子抓住了要害！”朱厚炜赞道，空气预热其实也就是一层窗户纸，道理人人都明白，可是却从来没有人想过这么办，主要还是前人的经验限制了他们的思维。

朱厚炜上前走到水排的旁边，伸手在地面上比划道：“冯主管和孟主事你们请看，可以在这里建一个预热室，将空气加热后吹入炉中，这样一来，可以使得炉中的温度不会因为冷风而降低，而炉温越高，铁矿石中的铁也能尽快被炼出，这样不但节省了时间，而且炼出铁的品质也要比以前强的多。”

冯纶做为工业区主管，对于冶铁之术还是懂得一些皮毛的，所以对于朱厚炜的话也能听的懂，不过做为一统筹大局的官员，他却从朱厚炜的话中听出一个不当之处，当下提问道：“殿下，你说的这个预热室我听明白了，不过你想过没有，这个预热室也是要消耗燃料的，虽然炼出铁来的品质好了，但是成本却也增加了，这会不会有些不划算啊？”

听到冯纶的疑问，正在兴奋中的孟主事却抢先说道：“主管大人，增加预热室并不会增加成本，因为炉温提高后，冶炼的时间缩短，这样一来，冶炼时就可以减少燃料的量，省下的燃料刚好可以用来加热空气之用。”

“咦～，妙啊！这倒是我的疏忽了！”冯纶听到孟主事的解释。当下两眼放光的赞道，同时对朱厚炜的才能更是佩服的五体投地，人家刚来不一会儿，对高炉做了一个小小的改动，一下子就让高炉炼出铁的品质上升了，而且还能加快炉子出铁的时间。不要小看这一点点的提升，大明有无数个炼铁炉，若是每个炉子都按朱厚炜所说的做了改动，那么不但每年的铁产量会增加不少。而且铁的品质也能提升一个档次，这可是一件了不起的功绩啊！

做工匠的都是行动派，孟主事立刻将几个主要的匠人都召集过来，把预热室的办法一说，立刻引得这些人震惊不已，看向朱厚炜的目光也都和孟主事如出一辙。

这些人都是专家，而且朱厚炜也在。所以大家你一言我一语的，很快就把这个预热室的详细方案给搞出来了，而且其中还有人提出来，这预热室加热时，燃料和空气是隔开的。这就对燃料的要求很低，根本不必使用那些省下来的焦炭，大可以用更便宜的煤炭来做为燃料。这样一来，虽然增加了一个预热室，可其实却能省下不少的燃料花费，绝对能让一炉铁的成本下降一些。

这个提议一出，立刻引得朱厚炜和孟主事等人的赞赏，连被晾在一边打瞌睡的冯纶也是大声叫好，别看工业区每年能拿到的款项很多，可是花钱的地方更多，所以他这个工业区老大只要一听到能省钱，马上就会变得精神百倍。

预热室的方案一搞定，孟主事本来想马上亲自去办，不过朱厚炜却将他和那些工匠叫住，改造高炉只是朱厚炜立威的一个小举动，他最主要是想将这些工匠组织起来，帮自己一起把那个灌钢法搞出来。毕竟高炉炼出来的来的只是生铁，可是如何把生铁变成钢？这才是最麻烦的一步。

大明的炼钢用的还是炒钢法，所谓炒钢，其实就是把生铁融化，然后不停的搅拌，就好像是炒菜一样，这样可以让空气中的氧气和生铁中的杂质和炭发生反应，使铁中的含炭量降低，不过这种炒钢法炼出来的大部分都是熟铁和低碳钢，如果掌握的好，也可以得到一些用处更广的中碳钢和高碳钢。

朱厚炜要搞的却是更进一步的灌钢法，虽然无论是炒钢法还是灌钢法，朱厚炜都是只知道一个大概，毕竟他也没有专门学过这方面的知识，只是从百科全书或网络上看过这方面的介绍。不过即便是对炼钢之事一知半解，但朱厚炜却有十足的把握把灌钢法搞出来，毕竟对于钢铁的本质，他却是再清楚不过。说白了，所谓的钢，不就是含碳量在一定范围内的铁吗？

要想让孟主事他们帮自己把灌钢法搞出来，朱厚炜就得先让他们明白钢与铁的区别，因此朱厚炜只好请宋应星暂时客串一下化学老师，尽量以通俗易懂的语言讲了一遍。

宋应星在《天工开物》中记述冶炼技术时，把铅、铜、汞、硫等许多化学元素看作是基本的物质，而把与它们有关的反应所产生的物质看作是派生的物质，从而产生化学元素概念的萌芽。《天工开物》中记载了中国古代冶金技术的许多成就，如冶炼生铁和熟铁（低碳钢）的连续生产工艺，退火、正火、淬火、化学热处理等钢铁热处理工艺和固体渗碳工艺等。

只是告诉他们，这铁里面含有许多杂质，这个孟主事他们当然知道，然后宋应星又说，这些杂质里其中有一样十分特别，它的含量会影响到铁的性质，含这种杂质多了就是生铁，少了就是熟铁，正处于中间就是钢了。

这么一说所有人都听明白了，然后朱厚炜就将灌钢法的原理讲了一下，虽然灌钢法在汉末就有了，不过直到宋朝时，才开始大规模使用，所以在明初时，由于元朝统治知道这个炼钢方法的人极其稀少。其实所谓灌钢法，就是把生铁和熟铁混合在一起，只要比例正确，钢也就出来了。当然了，灌钢法肯定没有朱厚炜想像的那么简单，不过原理却是没有错的，只要按这个方向花点精力和时间研究一下。绝对能将灌钢法搞出来。

听完朱厚炜的灌钢法，孟主事和一帮子匠人都陷入了沉思，对于宋应星的讲解，他们也听懂了，如果是别人在他们面前大讲钢铁的区别，他们肯定是嗤之以鼻，毕竟论起对钢铁的认识，他们这些玩了快一辈子铁的人，可谁都不服谁。不过刚才朱厚炜对预热室的见解。

已经让他们对朱厚炜这位与众不同的皇子产生了一种敬畏，现在仔细听了宋应星的讲解后，再和自己对钢铁性质的了解加以印证，发现以前自己只知其所然。而不知所以然的地方，如果用宋应星讲的理论加以解释，竟然一下子都畅通起来。

孟主事和周围的匠人小声商量了一会，然后站起来禀报道：“殿下，您说的这个灌钢法，小人们都明白了，虽然实际操作起来，可能会遇到一些难题，不过倒也不是没有解决的办法。若是给我们一段时间研究一下，的确有把握将这种办法搞出来！”

“好！”朱厚炜一听有门，立刻大喜，“孟主事，若是能将这灌钢法搞出来。肯定能使大明的钢产量增加好几倍，而你们做为此事的主要参与者，也绝对能名垂大明史册！”。

“不错！你们都给我大胆的去做，需要什么就来找我，这段时间你们把手头的其它事情都放下。全力将这个灌钢法搞出来。”冯纶这时也站出来说道，只是他脸上的表情却有几分奇怪，脸色红通通的看起来不像是兴奋。反而让人觉得有几分憋气。

看到连主管大人也全力支持搞这个灌钢法，孟主事他们再也没有了顾虑，立刻开口说道：“谢主管大人支持，属下定当全力以赴，争取早日将灌钢法研究出来！”朱厚炜虽然身为皇子，但毕竟管不到孟主事他们，冯纶才是人家的老大，所以在这里，还是冯纶的话更管用一些。

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