大秦小皇叔
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第六十七章 铁器铸造 标准流程!

    两日之后,钢铁锻造计划终于完成,子祤看着桌案上摆放的一张张图纸,不住伸了个懒腰。

    这两天他可是绞尽脑汁才将大致规划完成,虽然其中还有些漏洞,但主要关节基本都捋顺了,应该不会有什么问题。

    随即便吩咐了下去,让手下众多工匠开始打造熔炉。

    与此同时,作为唯一专家的公输玉儿自然也不能缺席,看着手中的众多图纸,其双眸之中不由的闪过精光。

    经过这两年的相处,他也知道自家君上在造物之道上拥有着极高的造诣。不过当看到这些纸张上的内容,依旧不免震惊。

    这冶炼熔炉虽然看上去与竖炉差不多,但其中的构造可是要讲究的多,能够承受极高的温度。

    若是寻常匠人能不能看懂都不一定,不过她可是公输家的传人,仔细琢磨一番之后便明白了个大概。

    当即便向工匠们传授了其中的核心要义。经过简单的培训之后,大部分人明白了接下来的流程。

    几日之后,准备的也差不多了,熔炉开始了建造。这一步说着简单,可实际上的讲究却丝毫不少。

    首先要选用纯净的粘土,筛去其中掺杂的砂砾,然后再用清水长时间浸泡,打浆成泥,混入碎草,反复捶打揉搓直至均匀并搓成细条。

    粘土的纯净度与浸水程度是否完全,可以保证熔炼过程中炉壁各处受热更加均匀,而揉入碎草则能让炉壁在烧制过程中形成微孔,使其富有抗缩胀的性能。

    这些都是为了避免炉壁开裂和崩塌,所以筛选、浸泡、揉打等过程虽然看上去没什么意义,但实际上却非常关键。

    接下来便是制造炉坯,这也是最为重要的一步。

    首先选取一块块平整的地面,并规划好各种原材料的堆放位置,然后在熔炉位置处挖出一个圆形浅坑,不断进行夯实。

    接下来要做的便是用之前制造出的泥条一圈一圈的围出炉壁外形,并将内外壁都仔细抹光,保证各处位置严丝合缝。

    熔炉需要具备较强的抗压能力,可不能有任何脆弱之处。

    之后还得在底部侧面开出一个口子,这里是用于鼓风和出渣的同道,十分关键,如此一来炉坯便制作完成了。

    炉坯需要再阳光下晾干干燥,然后点燃烧结,就如同制作陶的过程一样,这样可以烧成更加坚硬的炉壁。

    而若是在烧结过程中发现了有裂开的迹象,便要立即进行修补。而在进行了这一步之后,熔炉方才算是真正完成。

    接下来所需要的就是鼓风,正所谓火随风势,有了风力的辅助火焰才可以达到更高温度。

    鼓风设备可以说是五花八门各式各样了,不过炼铁所用的风箱与百姓家的寻常灶具还是有些许区别。

    在构造上都有一个进气活门与一個出气口,通过往复运动使空间加压后从出气口排出,以此来完成气流循环,推动火势。

    而在材料上则多选用兽皮、木料与绳索制成,整体难度不大。

    将鼓风设备通过耐热的陶管连接到熔炉侧门的上部,然后用粘土将整个侧门封死,仅使得鼓风的气流可以进入。

    下一步便是点火,并用器具进行鼓风,等炉温达到一定程度就可以开始第三个步骤,也就是最为关键的熔炼。

    熔炼的过程十分麻烦,需要耗费大量时间来完成。

    将矿石投入熔炉之后,加入辅料一同进行加温,直至炉内达到上千度的高温才算是达到标准。

    这个过程可能持续数个时辰甚至好几天,而鼓风的工作却是一刻都不能停歇,需要专门安排一组工人轮流进行。

    而在这个过程中,灰石将会起到重要的作用,高温燃烧之下不仅可以将氧化铁还原成了铁,还能够与杂质一起形成可分离的钙盐。

    熔炼一段时间后,熔点较低的一些金属和杂质就会以矿渣的形式从流至炉底,随后打开底部的那个小口便能让矿渣流出。

    而熔点较高无法熔化的铁则回被逐渐软化,并且凝结成块状,沉淀之后自然的留在熔炉中下位置。

    随着时间流逝,熔炉内的铁块和炭灰会越积越多,到了这个时候最为重要的熔炼过程也就算是完成了。

    此时迅速打破熔炉,扒开不能熔化的矿渣与炭灰,就可以取得白热的海棉状粗炼铁块。

    粗炼铁块在刚取出的时会比较软,可以使用凿锤等工具切分成块,其大小形状将依据准备打制的器具规格来决定。

    最后一步,便是收尾阶段的锻造。

    匠人可将一小块铁移入打铁间内进行二次加工。

    一般来说需要事先准备好特制锻台,旁边则是由风箱进行驱动,以及锻造时必不可少的火炉。

    铁块在炉内被烧至白热,然后放于锻台上经过不断锤打将其制成条状或片状,这便是人们口中常说的趁热打铁。

    完成第一阶段的捶打之后,需要在中间位置凿出凹痕,然后将铁片进行对折后再烧至白热,再进行反复敲击。

    这个过程就像是揉面一样,需要有更多耐心,只有经过不断的挤压敲击,使铁块的里里外外都被充分暴露在空气中。

    此般不仅能够让铁块更具有韧性,还进一步剔除了其中的杂质,保证其更加纯粹。

    若仔细观察,就可以发现凡是不能被烧软的杂质,在每一次的锤打时都会和铁块中的氧化物一起凝固在表面并不断剥除。

    碳等多余元素也将被氧化,变为气体的杂质同样会在高温中逸散。

    经过这一系列的操作之后,大量杂质便从其中去除了,粗铁也会成为更加纯净的铁块。

    而在反复拉伸和折叠之下,打造出来的铁器也将具备更好的性能……

    这四个步骤都是不能出现任何马虎,毕竟以如今的科技水准,一旦出了问题便很难补救,浪费时间不说还白白搭上了上好的矿石。

    所以子祤的要求是精益求精,工业容不得丝毫偏差,标准化与流程化才是他所追求的目标……