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第35章 建設

第三十六章建設

鹽湖所在的地方會好辦一點,物資充足沒什么難點,現在最難的是礦山那里,必須得建造熔爐。

熔爐就是粘土制成的中空圓柱,根據熔煉的規模和地方習慣決定其大小的形狀。通常底部有側門,并附有鼓風裝置。燃料則是木碳,煉鐵所需的溫度很高,所以要選用熱量較高的木料來制炭,制碳首先要在地上挖一個很大的淺坑,將收集來的大量木塊堆入沙坑,點火,等所有的木塊都被引燃后蓋上松土,讓木塊在缺少氧氣的環境中悶燒,以去除水分并分解有機質。當碳堆自然熄滅,把土扒開,就得到了一批高品質的木炭。悶燒的時間由木料多少決定,往往需要幾天時間。在覆土里燜燒的碳散發出煙霧。

熔爐使用粘土條堆砌:選擇純凈的粘土,用篩去除小石,再用水長時間浸泡,打漿成泥,混入碎草,反復捶打揉搓直至均勻,然后搓成細條備用。

粘土的純凈度和浸水是否完全保證熔煉過程中爐壁各處受熱均勻,而揉入碎草則使得爐壁在燒制過程中形成微孔(碳被燒盡),具有抗縮脹的性能。這些都是為了避免爐壁開裂和崩塌,所以篩選、浸泡、揉打的過程非常關鍵。

接下來制爐坯:選一塊塊平整的地面,規劃好各種原材料的堆放位置,然后在熔爐位置處挖一個圓形淺坑,并打實基礎。然后用之前制造的泥條一圈一圈的圍出爐壁外形,并將內外壁都仔細抹光,不留縫隙。

底部側面開一個口,用于鼓風和出渣,這樣就制成了爐坯。將爐坯在陽光下晾干后,在里面填充木碳,點燃燒結,就像制陶的過程一樣,可以燒成堅硬的爐壁。在燒結過程中如果發現有裂開要及時修補。

燒結后,將碳灰取出,這樣熔爐就制成了。熔爐形狀千奇百怪,這是其中一種直桶形的。然后要制備鼓風設備,這套器具則可以說是五花八門各式各樣了。當然煉鐵所用的風箱和農家的灶具還是有些區別,但原理都是一樣的:有一個進氣活門和一個出氣口,通過往復運動使空間加壓后從出氣口排出,多用獸皮、木料和繩索制成,這里就不展開細說了。一種雙手交替鼓風的風箱。其次是選礦鐵現在礦是沒法選擇了,但是在大自然中不以單質存在,主要是赤鐵礦或磁鐵礦。

顯然,含鐵量越高的礦石越容易練出高質量的鐵,所以精選礦石的過程直接決定了煉鐵的成敗。經驗豐富的熔煉師可以用肉眼區分礦的品位(含鐵量),但是現在只能利用一些工具,比如磁石。熔煉主要的任務,就是把鐵從鐵的氧化物和其它雜質中提取出來。現在沒有什么大型機械可用,所以要破碎大量的整塊礦石是一件比較麻煩的事,又無法尋找鐵砂,不管怎樣,在最終進爐之前,一直要破碎研磨成很細小的顆粒,并進行多遍篩選,這樣可以保證熔煉的效率和成品的質量。

除了礦石,還有一個非常重要的輔料,就是作為助熔劑的灰石(注意,是灰石而不是石灰)。灰石是一種常見的礦物,其主要成分是碳酸鈣,在高溫下會分解為石灰和二氧化碳。石灰即氧化鈣,可以和礦石中的碳、硅、磷等雜質反應生成鈣鹽,并形成爐渣。

在進爐熔煉之前,礦石粉和灰石粉要按照一個經驗比例(比如2:1)進行混合,成為原料粉。再次就是熔煉。將鼓風設備通過耐熱的陶管連接到熔爐側門的上部,然后用粘土將整個側門封死,僅使得鼓風的氣流可以進入。

接下來用木炭從熔爐的頂部開始裝填,直到填滿。然后點火并開始鼓風,等爐溫達到一定程度就可以開始熔煉了。

熔練的過程可能會長達數小時乃至數天,而鼓風的工作是一刻不能停歇,所以需要一組工人輪流進行。

另一組工人則往爐頂添加原料粉和木碳,每當爐內的木炭燒盡,上層木炭下落,工人就在頂部添加一層新炭,并鋪一層原料粉。助熔劑非常重要,它和碳共同作用,不僅將氧化鐵還原成了鐵,并與雜質形成可分離的鈣鹽。

熔煉一段時間后,熔點較低的一些金屬和雜質就會以礦渣的形式(像熔巖一樣)從流至爐底,在底部打開一個小口可讓礦渣流出。而熔點較高無法熔化的鐵則被軟化,凝結成塊狀,留在了熔爐中下部。礦渣從底部流出逐漸的,當鐵塊和炭灰越積越多,這個熔爐的熔煉過程就要結束了。

人們迅速打破熔爐,扒開不能熔化的礦渣和炭灰,就取得了白熱的海棉狀粗煉鐵塊。粗煉鐵塊被從爐中取出。

最后就是鍛造白熱的海棉鐵塊剛取出時還比較軟,可以用鑿和錘切分成塊,塊的大小依據準備打制的器具大小決定。接下來一小塊鐵就被移入打鐵間進行鍛造了。鍛臺旁邊是由風箱驅動,燃燒木碳的火爐。鐵塊在爐內被燒至白熱(這一過程稱為“煉”),然后趁熱打鐵,放于鍛臺上錘打成條或著片,然后在中間鑿出凹痕,對折后再燒至白熱,錘打成條或片。

如此反復,就像揉面一樣,在這個過程中,鐵塊的里里外外都被充分暴露在空氣中,不能被燒軟的雜質就在每一次錘打時和鐵塊的氧化物一起凝固在表面并剝落,碳等能被氧化為氣體的雜質也在高溫中逸散。

經過千錘百煉,大量雜質和碳就被從粗鐵塊中去除了,成為了比較純凈的鐵塊,并且因為反復拉伸和折疊,使得鐵塊具有了更好的性能。

隨著技術進度,煉出來的鐵塊純度越來越高,含碳量也逐漸降低,這又導致鐵器比較軟也不耐磨。為了進一步增強鐵的機械性能,還得“滲碳”工藝就是在高溫條件下增加鐵器表面的含碳量,從而增加硬度。

張妍把煉鐵的技術資料和要求交給了礦上負責人,要求每個在礦山工作的人都要牢記流程。她不怕這些人都學會了,而是希望每個人都能學會,這樣他就給這個行業培養了一大批的人才,并且鄭重警告他們一定做好防護措施,因為挖礦時特別容易塔防,而且在煉鐵的所有過程中特別容易得矽肺病,必須保護好口鼻,無論多么熱的情況下都要帶好口罩。這邊交代完,她還有個難題要解決,那就是鍛造過程中所需要的冷卻水。這里離他們的基地非常遠,運水回來不切實際,雖然她有辦法讓水循環使用減少水用量可是還是得需要大量的水,那么只能就近找水源了。

費勁九牛二虎之力找到了一個可以打井的地方距離雖然不是很遠,但是總不能整天挑水吧,她又想了辦法在水源處與礦山連接了一個簡易的竹子管道,現在她能做的事情都已經做完了,就等結果了。

張妍把硬件條件都準備好之后,就開始了兩個施工地點的來往監工,她就怕自己一個不小心功虧一簣。曬鹽場用了兩個月就建完了,地下建筑是煮鹽存儲鹽和工人居住的地方;礦場可是用了接近半年的時間才可以使用,張妍知道礦場的工作和生活環境都很不好,但是這個也沒辦法,想要改善得以后再說了,現在只能先將就用了。

兩個場地都投入生產之后張妍就決定回赤城,然后把權利都交接一下,她就歹人啟程離開。

回到基地后張妍把這里的管理者都召集起來開個會,無規矩不成方圓,所以她決定在赤城中頒布法律,只有這樣才能便于管理這里的百姓。

法律法規都傳達下去,百姓適應又用了幾個月,現在的赤城已經是一個很有規模防御能力很強的隱藏在密林和群山中間的大城,城市運營步入正軌后張妍宣布這新的城市由林大山掌管,所有武裝和百姓都聽他的調派,并且把自己原來的幾個貼身親兵留下來五人,給他們安排了相應的職位,幫助大山管理赤城,要求他們一切聽從林大山的吩咐,惟大山的命是從。

之后張妍又單獨找了兒子談話,交代了這個基地未來的發展方向,告訴他一定要把赤城牢牢地掌握在自己手里,管理一城絕對不可太過仁慈,也不可能剛愎自用,多多聽取手下的意見;大山對于讓他管理一個城,其實是很排斥的,他和自己娘說了,他寧愿一直出去打仗也不愿意管理一個城市,張妍知道他的性格,但是沒有辦法,現在也只能讓大山先管理,因為另幾個都有自己的事情做,其他的孩子還小。張妍又和兒子說了一些私房話,基本上的意思就是大山已經十八歲了到了成親的年紀,她留下的五個人里有一個女孩子,是她給兒子培養的未來媳婦,讓他們好好相處,如果實在處不來,也別勉強,如果他能自己找到符合她標準他自己又喜歡的女孩子,她也會接受的,但是張妍還是明確告訴他留下來的預備兒媳婦就是幫著他管理赤城的,大山一聽就知道娘親的打算,也就沒有再推脫。

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