第5章 冶新铁（上）
次日清早长孙府的马车就浩浩荡荡地出了城。长孙无忌带着长孙冲，身后跟着府上的几十名管事、家仆，最终停在了长安城郊外的一处冶铁厂。
大唐冶铁产量最高的地区当然不在此，只是此处距皇城最近，远了不便去，长孙无忌想亲自看看，这能翻十翻的技术，到底为何物。
隋朝末年举国反杨带来的浩劫太严重了，随着战争而来的饥荒、疫病乃至屠杀大大减少了天下百姓的数量，李唐初立乃至到了贞观年间，国力甚至不如隋炀帝时期。
武德九年，突厥扣关犯边，一路突进到渭水之北，李二仅率六骑与颉利可汗签订渭水之盟。空尽府库安抚突厥军队，国库空荡的就连老鼠都饿死了几只。关中产粮却少铁，十六卫的将士盔甲兵器尚不能全，至于人数更多的普通农民，甚至要几户人共用一口铁锅。
关中缺铁，可见一斑。
身为帝国丞相兼最大钢铁垄断头子的长孙无忌对将产量翻十翻的冶铁技术，如何能不急迫？
就算能翻一番也好，有些发胖的老长孙想着。
若真能一举翻上十番，那长孙家将获得怎样的地位与利润？
...
孙冲唤来领头的韩铁匠，细习询问如今冶铁的过程。
“嗯？还是水排？”孙冲有些乐了。
这打东汉年初杜诗造出来的水排，利用水能带动风箱鼓风，提高了冶铁温度。
自此，制铁工艺迅速发展，铸、锻、柔化、渗碳、淬火等技术日渐成熟，甚至还出现了用生铁反复加热锻打淬火的百炼钢工艺。
但从东汉至今，也有个四百年的历史，这中间竟然什么都没改进？
孙冲皱了皱眉。
“少爷，小人也想过改进水排，但增益属实不大。”韩铁匠看出了孙冲在想什么。
孙冲摇摇头，在水排的基础上改进水排…
那你能增强个锤子效益啊。
“叫几个能出细活儿的师傅过来，其他人散了吧。”孙冲大手一挥，扭头就走了。
韩铁匠回头说道“孙五，牛二你们出来。和少爷一起走一趟。”
孙冲回头看了一眼被叫出作坊的二人，一个膀大腰圆，手指头能有眼睛粗细，看起来就带着一股蠢气，一个獐头鼠目，看起来和孙冲差不多高。韩铁匠显然没有跟着自己一同去的意思，看样子正准备回作坊里继续干活。
很显然，打了大半辈子铁的韩铁匠根本不相信自己，大概以为自己异想天开，年少顽劣罢了。
孙冲有些被人瞧不起的愤怒，但也没点破，继续往前走。
老东西，瞧不起小爷，到时候你可别哭着求我原谅你！
呸！
本该走于人前的长孙无忌也将这一幕看在眼里，但并未作声。默默地跟在这群人后边，他只是个倾听者。
孙冲进屋后，命人掌了比平日多一倍的灯，将一张大纸铺平在八仙桌上。
没错，他要亲自一笔一划的绘出炼铁高炉。从里到外，不放过任何细节。
作为一名理工科的学霸，他有这个能力作好这件事，自然，也有这个信心。
这将是大唐炼铁生产力变革的前夕。
所谓翻十翻的技术，正是高炉炼铁。
这个在21世纪随处可见的大烟囱，带动了多少国民经济的发展。
一群人围在桌前，大家不约而同的没有选择坐下。
不是因为孙冲没有坐下，而是从这个年岁尚小的少爷落笔后，就被纸上那个闻所未闻、见所未见的新事物牢牢的攥住了眼睛。
长孙无忌也特别地想细细看一看，不知是真的有些上年纪，还是烛火不时的晃动，让他有些看不清图纸。
但此刻他知道，让这些匠人们掌握了比自己感兴趣一看更为重要。
高炉的建造并不复杂，五十年代末“大跃进”时期组成一个个炼铁小组，就是建造高炉来炼钢炼铁。
一座炼铁的小高炉，可以直接使用粘土筑造，或者选择用红砖堆砌都没多大问题。
建造出一座完全符合科学的炼铁炉，在这个年代，也并没有多么困难。
但孙冲要增强它的使用时间，便在高炉内衬中，加入了现代炼钢炉常用的高级耐火材料——石墨。
石墨似是现代才会有的东西，但其实在古代也很常见，尤其在长孙家的矿里。虽不至于取之不尽用之不竭，但足够这个时代消耗使用。
只是这个时候大家并不知道，这种东西还能够做什么。
耐火，便是孙冲想让它在这个时代发挥的最大作用。解决了增强高炉耐热，便是延长了使用寿命。
接下来要解决的是鼓风机，没有鼓风机提供充足的氧气帮助燃烧，炉温是很难达到炼铁的目的。
孙冲在另一张纸上绘制了一个新式风箱。大木箱，有活门，利用现有的水排提供动力，利用偏心轮把旋转运动变成往复运动。整个高炉布置四台风箱、四个风道。
“另外做两台备风箱，以防意外。”孙冲盯着图纸，对旁边的人嘱咐着。
进气道最后入炉前的一段并在一起，下方设有和进气道隔离的火池，内盛燃煤，空气在进炉前，就可以被预热到一定程度。
“这看起来不起眼的一步，却是钢铁生产中提高炼铁效率的最关键一步，能直接使炉温直接上升两三百度！”孙冲很骄傲的介绍着。
至少在明末以前，全世界都没掌握这门技术。这一句，孙冲就咽在肚子里，自己嘀咕，要是被问了明末是什么，自己又得撒个大谎。
“炉身外，记得用扎实的木头搭建检修架，支撑点要独立落在地面。”孙冲又继续叮嘱身边的牛二。
许是因为都是陌生的事物，匠人们都有些严肃，气氛特别凝重。
滑槽、滑车和滑轮组共同组成了炉顶上料系统，这些需要另行浇筑。
高炉炼出的铁水含碳量高、杂质多，虽还是生铁，但已经可以用来铸造大型铁件，比如铁锚。在出铁口外接一条沟槽，平时封闭，需要用到时就打开，烧红的铁水直接注入模具，浇铸大型铁件。
高炉旁边修建了一台大型炒铁炉，就是现代常见的反射式搅炼炉。
炒铁炉是焰铁隔离的反射炉，用的是耐火砖，炉床底部中间凹陷，四周是拱形炉壁，下部为燃烧室，进风道在燃烧室底部。
这种结构可以看作三层楼，一、二楼之间是多个可翻动的铁栅栏、二、三楼互相隔离。使用时铁水从高炉流到三楼，二楼煤炭躺在铁栅栏上燃烧，加热楼上的铁水，煤炭烧过后翻翻铁栅栏，炭渣就掉进了一楼的除渣室，铁栅栏放平，又能从斜向下45度的进煤道向它上面添加煤炭。
炒钢法在很早以前就有记载，具体诞生年代已不可考证，以前是用铁棒搅拌，去除生铁之中的碳，从而使含碳量达到熟铁的成份要求，这便是熟铁，可以锻造成各种器具，甚至能得到品质不同的钢材。
不过因为唐朝这个时代无法精准控制各元素的含量，弄钢材的话……钢材的品质就要看运气了，想要得到足以锻造刀剑的钢，还不如去买张彩票。
好吧，唐朝没有彩票。
不过孙冲并没有多惆怅，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。
炒铁炉在明朝开始普及，那时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……
而孙冲显然不会做这种费力不讨好的事情，损害健康不说，效率还贼低。
他在炉顶上设计了支架，正中悬挂着一个大圆滚，下边有三根熟铁棍倾斜地伸向炉床，仍旧是水排提供动力，这样一来，就有了机械化的炒铁设备。
不得不说，水排简直是万金油，哪里需要哪里上……只不过现在水排依旧是木制，消耗过太高，等到炼制出合适的钢材后再制成钢制齿轮和轴承，效果会大大改善。
工业发展，本就是相辅相成。
孙冲一边画着，一边进行着解说，也不理会后进来的匠人，只是对身边的牛二、孙五解释着，将现代工业才有的词汇进行替换，以确保他们两个都能听懂。
孙五和牛二都一脸懵逼，虽然二人还不是成手铁匠，但也是祖祖辈辈传下来的匠户，只不过手艺还没学全，只是做一些无关紧要的活计，大匠肯定有些压箱底的功夫不会交给自己。但是祖辈多少年也没有这么炼铁的啊，水排和鼓风机还能看得懂，至于高炉和炒铁炉，简直可以说是闻所未闻！
以往生铁是冷却成锭后再加热，炼成熟铁；而现在孙冲介绍的这种技术，是把高炉出来的生铁水直接炒成熟铁。
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。
宋应星在《天工开物》中有记载，这本来是要到明朝才会出现的方法。
孙冲总感觉千年以后，会有人指着自己后脑勺说坏话。
说到锻打，不得不说一件既超时代、又傻瓜的简便操作的神器——水力锻锤！
这玩意儿原理简单到令人发指，便是学过一点物理的小学生都能做出来，可是让孙冲想不明白的是，为什么古代能发明出将水能转化为机械能的水碓、水排和水磨等机械工具，却唯独发明不出水力锻锤？
(本章完)
大唐冶铁产量最高的地区当然不在此，只是此处距皇城最近，远了不便去，长孙无忌想亲自看看，这能翻十翻的技术，到底为何物。
隋朝末年举国反杨带来的浩劫太严重了，随着战争而来的饥荒、疫病乃至屠杀大大减少了天下百姓的数量，李唐初立乃至到了贞观年间，国力甚至不如隋炀帝时期。
武德九年，突厥扣关犯边，一路突进到渭水之北，李二仅率六骑与颉利可汗签订渭水之盟。空尽府库安抚突厥军队，国库空荡的就连老鼠都饿死了几只。关中产粮却少铁，十六卫的将士盔甲兵器尚不能全，至于人数更多的普通农民，甚至要几户人共用一口铁锅。
关中缺铁，可见一斑。
身为帝国丞相兼最大钢铁垄断头子的长孙无忌对将产量翻十翻的冶铁技术，如何能不急迫？
就算能翻一番也好，有些发胖的老长孙想着。
若真能一举翻上十番，那长孙家将获得怎样的地位与利润？
...
孙冲唤来领头的韩铁匠，细习询问如今冶铁的过程。
“嗯？还是水排？”孙冲有些乐了。
这打东汉年初杜诗造出来的水排，利用水能带动风箱鼓风，提高了冶铁温度。
自此，制铁工艺迅速发展，铸、锻、柔化、渗碳、淬火等技术日渐成熟，甚至还出现了用生铁反复加热锻打淬火的百炼钢工艺。
但从东汉至今，也有个四百年的历史，这中间竟然什么都没改进？
孙冲皱了皱眉。
“少爷，小人也想过改进水排，但增益属实不大。”韩铁匠看出了孙冲在想什么。
孙冲摇摇头，在水排的基础上改进水排…
那你能增强个锤子效益啊。
“叫几个能出细活儿的师傅过来，其他人散了吧。”孙冲大手一挥，扭头就走了。
韩铁匠回头说道“孙五，牛二你们出来。和少爷一起走一趟。”
孙冲回头看了一眼被叫出作坊的二人，一个膀大腰圆，手指头能有眼睛粗细，看起来就带着一股蠢气，一个獐头鼠目，看起来和孙冲差不多高。韩铁匠显然没有跟着自己一同去的意思，看样子正准备回作坊里继续干活。
很显然，打了大半辈子铁的韩铁匠根本不相信自己，大概以为自己异想天开，年少顽劣罢了。
孙冲有些被人瞧不起的愤怒，但也没点破，继续往前走。
老东西，瞧不起小爷，到时候你可别哭着求我原谅你！
呸！
本该走于人前的长孙无忌也将这一幕看在眼里，但并未作声。默默地跟在这群人后边，他只是个倾听者。
孙冲进屋后，命人掌了比平日多一倍的灯，将一张大纸铺平在八仙桌上。
没错，他要亲自一笔一划的绘出炼铁高炉。从里到外，不放过任何细节。
作为一名理工科的学霸，他有这个能力作好这件事，自然，也有这个信心。
这将是大唐炼铁生产力变革的前夕。
所谓翻十翻的技术，正是高炉炼铁。
这个在21世纪随处可见的大烟囱，带动了多少国民经济的发展。
一群人围在桌前，大家不约而同的没有选择坐下。
不是因为孙冲没有坐下，而是从这个年岁尚小的少爷落笔后，就被纸上那个闻所未闻、见所未见的新事物牢牢的攥住了眼睛。
长孙无忌也特别地想细细看一看，不知是真的有些上年纪，还是烛火不时的晃动，让他有些看不清图纸。
但此刻他知道，让这些匠人们掌握了比自己感兴趣一看更为重要。
高炉的建造并不复杂，五十年代末“大跃进”时期组成一个个炼铁小组，就是建造高炉来炼钢炼铁。
一座炼铁的小高炉，可以直接使用粘土筑造，或者选择用红砖堆砌都没多大问题。
建造出一座完全符合科学的炼铁炉，在这个年代，也并没有多么困难。
但孙冲要增强它的使用时间，便在高炉内衬中，加入了现代炼钢炉常用的高级耐火材料——石墨。
石墨似是现代才会有的东西，但其实在古代也很常见，尤其在长孙家的矿里。虽不至于取之不尽用之不竭，但足够这个时代消耗使用。
只是这个时候大家并不知道，这种东西还能够做什么。
耐火，便是孙冲想让它在这个时代发挥的最大作用。解决了增强高炉耐热，便是延长了使用寿命。
接下来要解决的是鼓风机，没有鼓风机提供充足的氧气帮助燃烧，炉温是很难达到炼铁的目的。
孙冲在另一张纸上绘制了一个新式风箱。大木箱，有活门，利用现有的水排提供动力，利用偏心轮把旋转运动变成往复运动。整个高炉布置四台风箱、四个风道。
“另外做两台备风箱，以防意外。”孙冲盯着图纸，对旁边的人嘱咐着。
进气道最后入炉前的一段并在一起，下方设有和进气道隔离的火池，内盛燃煤，空气在进炉前，就可以被预热到一定程度。
“这看起来不起眼的一步，却是钢铁生产中提高炼铁效率的最关键一步，能直接使炉温直接上升两三百度！”孙冲很骄傲的介绍着。
至少在明末以前，全世界都没掌握这门技术。这一句，孙冲就咽在肚子里，自己嘀咕，要是被问了明末是什么，自己又得撒个大谎。
“炉身外，记得用扎实的木头搭建检修架，支撑点要独立落在地面。”孙冲又继续叮嘱身边的牛二。
许是因为都是陌生的事物，匠人们都有些严肃，气氛特别凝重。
滑槽、滑车和滑轮组共同组成了炉顶上料系统，这些需要另行浇筑。
高炉炼出的铁水含碳量高、杂质多，虽还是生铁，但已经可以用来铸造大型铁件，比如铁锚。在出铁口外接一条沟槽，平时封闭，需要用到时就打开，烧红的铁水直接注入模具，浇铸大型铁件。
高炉旁边修建了一台大型炒铁炉，就是现代常见的反射式搅炼炉。
炒铁炉是焰铁隔离的反射炉，用的是耐火砖，炉床底部中间凹陷，四周是拱形炉壁，下部为燃烧室，进风道在燃烧室底部。
这种结构可以看作三层楼，一、二楼之间是多个可翻动的铁栅栏、二、三楼互相隔离。使用时铁水从高炉流到三楼，二楼煤炭躺在铁栅栏上燃烧，加热楼上的铁水，煤炭烧过后翻翻铁栅栏，炭渣就掉进了一楼的除渣室，铁栅栏放平，又能从斜向下45度的进煤道向它上面添加煤炭。
炒钢法在很早以前就有记载，具体诞生年代已不可考证，以前是用铁棒搅拌，去除生铁之中的碳，从而使含碳量达到熟铁的成份要求，这便是熟铁，可以锻造成各种器具，甚至能得到品质不同的钢材。
不过因为唐朝这个时代无法精准控制各元素的含量，弄钢材的话……钢材的品质就要看运气了，想要得到足以锻造刀剑的钢，还不如去买张彩票。
好吧，唐朝没有彩票。
不过孙冲并没有多惆怅，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。
炒铁炉在明朝开始普及，那时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……
而孙冲显然不会做这种费力不讨好的事情，损害健康不说，效率还贼低。
他在炉顶上设计了支架，正中悬挂着一个大圆滚，下边有三根熟铁棍倾斜地伸向炉床，仍旧是水排提供动力，这样一来，就有了机械化的炒铁设备。
不得不说，水排简直是万金油，哪里需要哪里上……只不过现在水排依旧是木制，消耗过太高，等到炼制出合适的钢材后再制成钢制齿轮和轴承，效果会大大改善。
工业发展，本就是相辅相成。
孙冲一边画着，一边进行着解说，也不理会后进来的匠人，只是对身边的牛二、孙五解释着，将现代工业才有的词汇进行替换，以确保他们两个都能听懂。
孙五和牛二都一脸懵逼，虽然二人还不是成手铁匠，但也是祖祖辈辈传下来的匠户，只不过手艺还没学全，只是做一些无关紧要的活计，大匠肯定有些压箱底的功夫不会交给自己。但是祖辈多少年也没有这么炼铁的啊，水排和鼓风机还能看得懂，至于高炉和炒铁炉，简直可以说是闻所未闻！
以往生铁是冷却成锭后再加热，炼成熟铁；而现在孙冲介绍的这种技术，是把高炉出来的生铁水直接炒成熟铁。
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。
宋应星在《天工开物》中有记载，这本来是要到明朝才会出现的方法。
孙冲总感觉千年以后，会有人指着自己后脑勺说坏话。
说到锻打，不得不说一件既超时代、又傻瓜的简便操作的神器——水力锻锤！
这玩意儿原理简单到令人发指，便是学过一点物理的小学生都能做出来，可是让孙冲想不明白的是，为什么古代能发明出将水能转化为机械能的水碓、水排和水磨等机械工具，却唯独发明不出水力锻锤？
(本章完)