第45章：鐵是怎樣煉成的

劉瓔有個疑問一直解不開，那就是古人是如何生產出熟鐵的？現在廖凱的冶鐵工場開工了，他終於看到了熟鐵是怎麼煉成的了。他不得不驚嘆古人也不簡單，也是有智慧的，雖然古人對鋼鐵成分的理論研究沒有搞得很明白，但是在實踐中也摸索出鋼鐵的基本分類和特點，並且摸索出對應的冶鍊方法。

很粗略地說：含碳量高是生鐵，含碳量低的是熟鐵，介於二者之間的就是鋼。

上面這句話太粗略了，但是對於外行科普還是很明了。

在煉鐵的爐窯里，鐵礦石與煤炭混合在一起燒，達到鐵的熔點后，礦石里的鐵就融化了，去掉渣滓就剩下鐵了。這個鐵水凝固成鐵塊就是生鐵。

古人的冶鍊辦法很簡單，劉瓔一看就明白了。

劉瓔看到兩個工匠抬着一個容器到出鐵水的口接着。融化的鐵水流到容器里。

這個容器的樣子像個極粗苯的盆，裏邊的口徑大約一尺，外圈有兩尺多，就是壁厚特別厚的一個盆。製造材料當然是耐火的，不能被鐵水衝垮。其大小要兩人能夠抬着走，大了肯定抬不動。所以它的容量就是幾十斤的鐵水，不會太重。

這個古怪特別的容器就是生產熟鐵的裝備了。作為懂得一些工業知識的劉瓔來說，這東西就類似於現代的鍊鋼轉爐，原理相同，就是技術太原始了。為此我們可以把它叫做“土轉爐”吧。

看到這裏，劉瓔恍然大悟，原來古人有這樣的方法。

下面還有工序，劉瓔按自己的知識猜測，下面應該是氧化過程。

劉瓔看到操作的匠人都身上蓋得嚴實，有厚布圍裙、上衣、手套、帽子，臉上也矇著布。他看那個裝鐵水的盆，就是土轉爐，裏邊的鐵水噼噼啪啪的爆出火星，向外噴射。

“小孩子，這有什麼好看的？離遠點，小心燙傷你！”

一個工匠抓着劉瓔的胳膊就往旁邊拉。劉瓔知道他是好心，所以也沒反抗，順從地跟着退到邊上。

工匠沒有發火是知道這個小孩是廖爺的跟班，但是不知道名字。能在廖爺眼前的人都是親信，他看廖爺的面子他們不敢失禮。

兩個匠人抬着土轉爐到一個專用工位放下。這處“專用工位”立着一段木板矮牆，牆後有個一尺高的台階，一個工匠站在木板后的台階上，在木板牆上方伸出手裏拿的長長的棍子。不是木頭棍子，是鐵棍子。去攪動土轉爐里的鐵水。這一攪動則火花暴起，向四周噴射。

他們的服裝和木板牆都是阻擋火花的，防止燙傷。

攪動的越快，火花飛蹦的越激烈，好似鐵水沸騰了。

經過一段時間，攪動引起的火花越來越少了，這道工序就完成了。濾掉渣滓，鐵水倒入模具（地面上開的溝槽），鐵水降溫固化后變成鐵塊。這鐵塊就是需要的產品：熟鐵。

劉瓔終於知道了，古代的熟鐵就是這樣煉成的！

古人得到了生鐵和熟鐵，然後才是鋼。

由上面的過程可知，古代的鋼鐵產量極低。

生鐵每次產量是一個爐窯的容量，此時的爐窯水平一般是一兩百斤。熟鐵每次產量是一個土轉爐（盆）的容量，一次幾十斤。而鋼每一次產量就是匠人捶打的那一小塊，只有幾斤。

產量的確很低，非常低！現代里說鋼產量有多少萬噸，在古代是多少斤。鐵器因數量少而珍貴。鐵又是製造武器的原料，並且獲利高，因此官府要控制，於是就有了官府專賣。

相比較而言，生鐵產量最大，成本最低，價格最便宜。熟鐵次之。鋼產量最小，成本最高，價格也最貴。

看了煉鐵的過程就可以知道，這時候的鐵製品不但產量小，質量也不會高。可是古代也不是沒有好鋼啊，我們經常在歷史故事中看到有名的寶劍、寶刀，那都是用百鍊鋼製造的，但是非常稀少而且昂貴。

例如三國故事裏曹操命人製作了五把寶刀，竟然耗時三年！還有些故事說，著名的寶劍竟然是工匠用了畢生的時間和精力製成。這些刀劍都是價值連城，堪稱無價之寶。

古人耗費這麼多時間，所追求的就是鋼的質量。一是硬度強度，二是雜質少，金屬內部質地均勻。這就需要無數次的鍛造和測試。因為缺少理論指導，一切都靠試驗，一次一次的試，還經常走回頭路。所謂回頭路就是品質下降了，前面都白乾了，重頭再來。

像沒頭蒼蠅一樣的亂撞，不知道那一次運氣好，只是憑着匠人的執着之氣。這種干法哪能時間不長呢？用畢生精力造出來一把寶刀的是幸運者，失敗者必然更多，否則那寶刀就不值錢了。

。。。。。。

廖凱看到劉瓔對冶鐵有這麼高的興趣，他也是有點奇怪，是不是小孩子對新鮮事都感到新奇呢？他自己也很忙，這麼想一想也就算了。他還特意對劉瓔吼了一嗓子：“小英，靠邊點，別添亂，小心我揍你！”

展七雄很有眼色，拉着劉瓔到一處安全的角落，並告誡他不要亂跑，說鐵水燙人可不得了。

他們兩人站的地方遠離熾烈的煉鐵爐，但是整個工場都很忙碌，他們旁邊也有人在幹活。

這種冶鐵的工場主要出產鐵原料，他們的產品是鑄鐵塊和熟鐵塊，沒有或者很少有民用產品。這就叫術業有專攻，從鐵礦石冶鍊成鐵是他們的專業，進一步的鐵製品由下游作坊完成。

比如生產農具的作坊就買入他們生鐵塊，融化了鑄造農具。鐵匠爐買熟鐵鍛造成各種工具，比如菜刀、剪刀、鐮刀等等。軍隊裏有專門的匠戶購買鐵原料打造兵器，如此等等。

這種分工的一個重要原因是產品質量。冶鐵工場從礦石冶鍊出的鐵原料含雜質多，品質粗糙。而鐵器製成品的生產者在二次冶鍊或鍛造生產中需要提高材料質量，另外也要按工具用途改善性能。這些五花八門的要求由眾多專業的小作坊，小鐵匠爐去完成，冶鍊場沒辦法做得那麼細。

這就是行業社會分工，眾多行業互相關聯，形成一種生產的生態環境。

原則是這樣的，但是成品利潤更高，所以冶鐵作坊不光是賣鐵塊子，也有少量成品的生產，畢竟日用品更賺錢嘛。

他們生產的日用品數量不多，都是大路貨，而且是比較簡單的，比如鐵鍋。

家家都需要鐵鍋，因此銷量大，生產出來不愁賣。它技術含量低，幾千年了，鐵鍋還是鐵鍋，樣子也沒變。

廖凱的工場就生產鐵鍋，劉瓔與展七雄現在站的位置就是干這個活的。這讓劉瓔有幸看到古代的日用鐵器的鑄造過程。

不管古代技術水平多低，工具多麼原始，其工藝過程與現代還是一樣的，每個步驟都不能少。

“工藝”，就是製造過程和技術之統稱。技術性很強，積累了人們的智慧，還經常有奇思妙想，所以有個“藝”字。

現代人劉瓔生活於工業環境，他是懂鑄造過程的，因此他看着眼前工匠所做的活計，一看就明白。

這些工匠所乾的活就是鑄造鐵鍋。

那邊放着一溜好幾口鍋，鍋的口徑大小不一，都是普通家庭常用的。但是他看到的這些鍋它不是鐵的，是木頭的，並且在鍋底中心部位多了個木頭橛子。

劉瓔知道這東西叫“木型”，是鑄造鐵鍋的原型。鍋底處多出來的那個橛子是澆築口，就是鐵水從那兒澆進來。所以成品鐵鍋的鍋底都有個臍子，那是打掉了澆注口留下的痕迹。

不管鑄造什麼產品都要先有個木頭模型，就類似於這個木頭的鍋。

在鑄造產品中鍋的形狀太簡單了，因而工藝過程也最簡單。

劉瓔看到忙碌的工匠們抬着圓形的箱子，這個箱子是鐵的，是網格的，也就是不封閉，有窟窿。箱子形狀是與木型配套的，木型是圓的所以它也是圓的。劉瓔知道，這箱子叫“沙箱”。

工匠們用兩個沙箱把木型扣在中間，捆綁成一體，然後就往裏邊裝沙子。這些沙子是有粘性的，是因為沙子裏邊有添加物，目的是固定成型，不能是一盤散沙。

工匠們往箱子裏邊填充這種沙子，還不斷地敲打震動壓實。木型就在兩個箱子的中間。然後翻轉箱子，往另一個箱子裏同樣填充沙子。

填充了沙子的箱子放到一起晾曬，目的是讓沙子固化，堅固，能保持形狀。

後面的步驟劉瓔也知道：

乾燥固化了的沙箱再一次被打開，取出裏面的木頭鍋。工匠們對砂型修修補補，填補缺陷，然後再次合攏兩個箱子。此時裏邊已經沒有木頭鍋的模型了，留下的是空間。

這樣的沙箱就可以澆築鐵水了，鐵水充滿了原來由木型佔據的空間，等鐵水冷卻后拿掉箱子，搗碎砂型，打掉澆注口，清理打磨，就生產出成品的鍋。

鐵鍋就是這樣製造的。

離開工場回家的路上，坐着轎子的廖凱心裏犯琢磨，他知道小英這孩子有點小聰明，可是工場裏煙熏火燎的這孩子沒有躲避反而什麼都想看，他是怎麼想的呢？

他扭頭看看跟着小跑的小英心裏想：回家得問問，看他心裏想的是什麼？

未完待續。

——第45章完——

本作者的《明末強國夢》已完本，歡迎閱讀。

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