另一邊,即墨城內。
“哎呦,這不是張公子嗎?又過來了啊,這兩位是?”
在城南五人招募移民的同時,張小平、季國風、林小雅也在城內到處亂逛,先去了文具店拜會張好文,確定石墨按期到貨后,又在城里到處看看,現在逛到了城西的鐵匠鋪。鐵匠鋪的老板看到張小平,認出他以前來買過不少鐵器,立刻打起招呼來。
老板是個粗壯的中年男人,姓羅,在他和張小平寒暄的時候,季國風觀察起后面鐵匠鋪的工作來。
羅記鐵匠鋪總體是個開放透風的架構,西側有幾個大爐子和各式工具,旁邊地上有一堆泥土,還堆著幾個泥模,東邊有鐵砧和鍛錘,南邊臨街放著一張長桌子,上面陳列著各種成品鐵器。爐子旁邊幾個年輕學徒在不斷忙碌,一個老頭坐在后面的椅子上,翹著二郎腿看著他們。
此時,正是一鍋鐵水出爐的時候,一個稍年長的學徒指揮其它人用工具抬起盛鐵水的粘土容器,吃力地抬到一處泥模上,把鐵水從料口倒進去。灌滿之后還有剩余,又把剩下的鐵水倒入一個粘土坩堝,再把這個坩堝移到另一臺爐子上。隨后,一個學徒給爐子添煤,另一個學徒拼命推拉這個爐子旁邊的風箱催動火力,那個年長的學徒拿著一根鐵棒不斷攪拌著坩堝里的鐵水。
奇怪的是,隨著攪拌,明明下面有著旺盛的火力,鐵水卻逐漸凝固下來,逐漸變成一團面團一樣的柔軟固體。旁邊坐著那位老人此時站起來,看了一眼坩堝,大喊一聲“起鍋!”。年長學徒立刻用工具拿起坩堝,把里面的軟鐵塊倒在東邊的鐵砧上,拿起錘子不斷敲打,漸漸把它敲打成了一塊扁長條狀的胚體。
“啪啪啪”,季國風忍不住鼓起掌來,“真是精彩,這就是傳說中的炒鐵之術吧?”
炒鐵法是中國古代發明的一種重要的煉鐵技術,它是將熔化的鐵水在開放容器中不斷翻動,像炒菜一樣,使鐵中的碳與氧氣反應被帶走,最后得到低碳鐵合金的一種技術。在這個過程中,隨著碳和雜質的消除,鐵合金的熔點也不斷升高,所以最初的鐵水最后會凝成固態。
炒鐵法如果技術到位,再加上運氣好,甚至能直接得到優質的鋼材,但古代難以控制含碳量,絕大多數情況下都是一炒到底變成軟趴趴的熟鐵。熟鐵需要再次滲碳加工,才能打造成合用的鐵器。
鋪中那位老人聞言抬頭一看他,沒有說話。旁邊的羅老板轉頭朝后看了一眼,隨后又朝向季國風,說:“這位客官也懂煉鐵術?小店用的確實是炒鐵之法,不過雕蟲小技而已,不足掛齒。”羅老板謙虛著,不過言語間頗為自豪。
“羅老板客氣了,以火力與空氣除去鐵水中的雜物,鐵越純,便越難熔,等到鐵水在烈火中仍漸漸凝結之時,得到的便是精純之熟鐵,此法不簡單啊。”季國風看著里面那個老人,故作高深地說道。老人聽聞此言果然一愣,又抬頭看了他一眼。
羅老板頗為詫異,先是一驚,再是一敬,抱拳道:“失禮了,想不到公子對煉鐵之道如此精通,還未請教公子尊姓大名?”
季國風擺擺手:“在下季國風,也就只是紙上談兵罷了,論操作,我不如你們。”隨后他沒等羅老板說話,又緊接著問:“羅老板,你們這生鐵多少錢一斤?”
羅老板有些奇怪,這人是來踢館的嗎?但還是回答了:“季公子,這個,生鐵一般不會單賣,若是鑄成鐵器,市價五十錢一斤。”
季國風又指指剛出爐那塊劍胚,問:“如此熟鐵,又要多少錢一斤?”
“熟鐵費料又費工,若是出售,少說也得百錢一斤。”
季國風點點頭,是該這個價,但他沒完,又接著問:“若是把熟鐵再打成精鋼,又該多少錢一斤?”
羅老板此時已經很是奇怪了,這人到底要干嘛?又仔細思考了一會,說:“精鋼難制,不是尋常可得,若是做成兵器,價格怎么也得五百錢一斤了。若是上品,那更是論貫的。”
季國風已經胸有成竹了,可惜沒帶折扇,他兩手一拍,問道:“羅老板,若是我用一斤精鋼換你五斤生鐵,這生意可做得?”
“別說五斤,十斤都做得!”還沒等羅老板回話,店里的老人立刻大聲喊道,隨后他站起來,走過來瞅著季國風說:“那么小子,你的精鋼呢?”
“哈哈,老人家,”季國風對他做了個揖,道:“還請老人家先賣我百斤生鐵,下月此時,必定用十斤精鋼來換!”
“好嘞,我倒要看看你的精鋼是個什么樣,”老人痛快地一揮手,“從人,賣他一百斤,嗯,收他六貫好了。”然后徑直走進屋里,不說話了。
“爹!”羅老板對里面一聲大喊,見沒反應,只好轉過身來,對季國風尷尬地說:“那公子,承蒙惠顧?”
季國風哈哈一笑,這羅老頭真是個妙人。他爽快地讓張小平給了六貫買下一堆生鐵錠,又死纏爛磨額外買了五十斤熟鐵,然后……尷尬地發現這看上去沒幾塊的一百五十斤鐵實在是抬不動,只好去旁邊城門處找了個挑夫先運回陳宅。
回去的路上,季國風頗為春風得意的樣子,林小雅好奇地戳了戳他,問:“你這裝了一大通,到底是在搞什么鬼?”
季國風故作神秘,先不直接回答,而是指了指張小平,說:“這還多虧了張小平啊。”
張小平莫名其妙,這怎么就扯上我了呢?
季國風拍了拍他的肩膀,說:“小平,我先考考你,鋼鐵是怎么分類的?”
張小平不愧是工科出身的,不假思索立刻回道:“按含碳量,超過2%的是生鐵,低于0.02%為熟鐵,中間的就是鋼了。”
“嗯,沒錯,但那是現代的標準,”季國風轉過頭看看林小雅,清清嗓子,開始長篇大論起來:
“現代,已經能輕易剔除鋼鐵中的大部分雜質了,所以以含碳量為分類標準。但是,古代是測不了碳含量的,鐵匠只能按直觀經驗去分類,爐子里直接出來的叫生鐵,冶煉透徹質地較軟的叫熟鐵,經過千錘百煉兼顧硬度和柔韌性的叫鋼。同時呢,他們也沒法很好地控制產品質量,同樣是鋼材,性能可能天差地別。
他們不知道這是為什么,但我們知道啊。實際上含碳量不是最重要的問題,決定鋼鐵質量的,是鋼鐵中的雜質,也就是硫、磷等元素。這些雜質會嚴重影響鐵的質量,使鐵發脆、強度變低。像我們今天買的這樣的生鐵,里面就有大量的磷硫,一摔就碎。
而為了改善鐵的韌性,就需要降低碳含量。今天我們在鐵匠鋪看到的那種攪拌鐵水最后凝結成鐵塊的方法,叫炒鐵法,用的就是這個原理,最后得到有韌性摔不碎的鐵,也就是熟鐵。
把熟鐵制成鐵器需要鍛造成型,也就是燒紅后用錘子反復敲打。這個過程中會重塑晶型,空氣中的氧也會帶走一部分雜質,鐵的質量就會改善。
俗話說‘百煉成鋼’,講的就是將熟鐵反復鍛造才能得到鋼材。當然,也沒這么簡單,熟鐵雖然韌性有了,硬度卻沒了,沒法用作兵器,這時候又得想辦法增加它的碳含量,一般是撒碳粉手工滲碳,同時不斷鍛造,才有希望獲得可以稱為‘鋼’的鐵合金。
這個過程非常麻煩,費了一大堆力氣才能去除一點雜質,稍稍改善鋼鐵的質量,事倍功半,所以現在的鋼才這么昂貴。”
古代的煉鐵史,就是與硫磷斗爭的歷史。當然直到工業時代也沒發明什么太好的辦法,鐵質量如何基本靠原材料,哪有磷硫含量低的優質鐵礦,哪里就能煉出優質的鐵。
歷史上曾經出現過一些名噪一時、但最后失傳了的名鋼,比如大馬士革鋼、烏茲鋼什么的,但其實真的好東西哪那么容易失傳啊,只不過是這些地方碰巧有極為優質的鐵礦,所以煉出了一批好鋼罷了,等鐵礦采完,就沒法繼續制作,所以自然失傳了。
林小雅雖然對技術細節聽得頭昏腦脹,但看季國風的表情,還是抓住了關竅,高興地問道:“這么說,你是有低成本煉鋼的技術對不對?呃,這跟張小平有關系?”
季國風微微一笑,點頭道:“工業時代之后,有了處理硫磷的辦法,道理說起來很簡單,就是往鐵水里面加造渣劑,也就是石灰一類的東西,石灰會與雜質反應形成爐渣,把爐渣倒掉,剩下的就是優質鐵了。這種方法的成本要比傳統方法低太多了,只要我們搞出來,用一份鋼去換老羅家十份鐵絕對是大賺的生意。
當然,也不是隨隨便便就能搞定的,石灰倒是好找,但不是撒點石灰就自動凈化了。先不說這整套工藝流程怎么實現,單說這熔點的問題,就不容易解決。凈化后的鋼熔點可是高達1500度,你得面臨兩個問題,一是怎么達到這個溫度,二是用什么容器來承載這么高溫的鋼水。
嗯……一千五百度的高溫雖然困難,但是通過良好設計的爐灶、強力的預熱通風和足夠的高能燃料,還是有可能達到的,據說曾經有古代瓷窯燒出過一千七百度的高溫,也不知道他們是怎么辦到的。不過能承載1500度的容器就真不好找了,后世多是用鎂基或者鋁基的耐火磚,現在我們既弄不到也做不出這樣的材料。
但是,要感謝這個但是啊,我們的張小平同學為我們發現了石墨!石墨不但可以做軸承,同時也是一種優秀的耐火材料,1500度完全不在話下!”
林小雅聽著他扯了一大通莫名其妙的話,雖然聽不懂但總感覺好厲害的樣子,好像又是什么技術突破,心里也頗為高興。張小平倒是很興奮,連忙拉著他討論起技術細節來。
隨后幾人隨便逛了一下,晚上與城外五人組匯合,交流了一下情報。第二天拿到石墨,帶著采購物資回東海了。