既然要煉鋼，就必須先知道此時(shí)的煉鐵技術(shù)。馬淳原先所在的山陰石峽里附近就有一個(gè)小有名氣的鐵礦--漓渚鐵礦。

相傳春秋時(shí)越國(guó)著名的冶劍師歐冶子就在漓渚附近鑄造出十把名劍，所以當(dāng)?shù)匕傩斩加幸皇譄掕F的粗淺手藝，私自煉鐵成風(fēng)。馬淳當(dāng)初就曾見(jiàn)過(guò)周二他們搭建鐵爐，用鐵礦石煉出生鐵。不過(guò)這些生鐵質(zhì)地脆弱，做出來(lái)的農(nóng)具容易損壞，馬淳也很少關(guān)注他們。

現(xiàn)在聽(tīng)說(shuō)馬淳要開(kāi)爐煉鐵，周二便和趙山召集了十幾個(gè)原石峽里村民來(lái)馬淳的住處商議。

周二道：“淳哥兒要煉鐵，咱也約莫知道一些。我看過(guò)小志找來(lái)的鐵礦石，這里的鐵礦石含鐵量比咱漓渚那邊多，此地附近還有不少耐燒的黏土，可以修幾個(gè)爐子。不過(guò)咱的手藝糙，在石峽里是你也見(jiàn)過(guò)咱煉出來(lái)的鐵塊脆的很，打出來(lái)的農(nóng)具要不了幾天就損壞了，白白浪費(fèi)功夫。”

趙鐵也說(shuō)道：“淳哥兒，不是咱退縮，大吳能煉出好鐵的工匠真不多，普通的生鐵咱不含糊，立馬就能煉出來(lái)。但是熟鐵還有鋼，就不是咱的手藝能擺弄的了了，估摸著也就漓渚鐵坊里那些大匠才能做的出來(lái)。”

馬淳點(diǎn)點(diǎn)頭：“你們說(shuō)的我都清楚，當(dāng)年在石峽里我也曾看過(guò)你們煉鐵。不過(guò)當(dāng)初只顧著多種些稻米，沒(méi)仔細(xì)看過(guò)你們煉鐵。我只要你們按照原先的方法先搭個(gè)煉鐵爐讓我看看，至于如何煉熟鐵和鋼材，我還要看過(guò)你么煉鐵之后再做打算。”

“這樣就好，”周二摸了摸花白的頭發(fā)，笑著道：“咱石峽里土法煉鐵倒是簡(jiǎn)單，老兄弟們加把勁，兩三天就可以給你弄出來(lái)。”

周二說(shuō)的確實(shí)沒(méi)錯(cuò)，十來(lái)個(gè)人兩天時(shí)間就搭出了一座一丈來(lái)高的煉鐵爐。

不過(guò)這個(gè)煉鐵爐在馬淳的眼里簡(jiǎn)直是粗糙到了極點(diǎn)，就是在空地上挖出三尺深的坑，然后在周邊用黏土圍成一個(gè)四尺方圓的爐。中間隔成兩半，上面放置研碎的鐵礦粉，下面用柴火不停的煅燒。等到礦粉融化倒入泥模冷卻，就算是煉出了黑黝黝的生鐵塊。

看著這個(gè)既不用耐火搭建，又沒(méi)有鼓風(fēng)設(shè)備使鐵礦石充分加熱的冶鐵爐，不禁搖頭嘆息不已。

他知道這個(gè)時(shí)代已經(jīng)有原始的高爐煉鐵方法，煉出熟鐵后反復(fù)鍛打就能獲得精度比較高的鋼材。好像還聽(tīng)說(shuō)還有一種比較省力的炒鋼法，不過(guò)這種方法技術(shù)要求非常高，在沒(méi)有精確的計(jì)算下，成功概率并不高。

用周二他們的方法煉鐵，不要說(shuō)得到鋼材了，就連熟鐵也幾乎不可能煉出來(lái)。但是他知道高爐煉鐵的基本原理，前世自家長(zhǎng)輩大煉鋼鐵時(shí)期哪個(gè)單位不起個(gè)小高爐煉鋼？后來(lái)在酒桌上喝高了還經(jīng)常向他們這些小輩吹牛，說(shuō)的次數(shù)多了，他自然也清楚怎么做了。只是沒(méi)親自動(dòng)過(guò)手，需要慢慢摸索其中的工藝流程。

馬淳眼下多的是時(shí)間，大伙多的是開(kāi)荒種地的能手，不需要他抽出更多的精力來(lái)做。平常更多的是和冶縣過(guò)來(lái)的一些學(xué)生組織起來(lái)重開(kāi)學(xué)堂。他便上午講學(xué)，下午帶著幾百個(gè)八九十來(lái)歲的學(xué)生從山上挖來(lái)黏土，讓石峽里村民幫助下挖了幾個(gè)磚窯燒制耐火磚。

磚窯燒磚就非常簡(jiǎn)單了，黏土和水反復(fù)捶打，再放入木制模具壓成同樣大小的一塊塊磚胚，放進(jìn)磚窯大火煅燒，兩三天時(shí)間就能出一批暗紅色的成磚。

有了大批規(guī)格統(tǒng)一的紅磚，不僅僅能搭建煉鐵所需的高爐，還能加快居住地房屋建設(shè)。配備石灰、黏土和細(xì)沙混合而成的三合土，就能建成真正磚石結(jié)構(gòu)的房屋。馬淳不清楚水泥的燒制方法，但是他曾經(jīng)在農(nóng)村見(jiàn)過(guò)三合土的做法。

這種三合土按照后世來(lái)說(shuō)當(dāng)然是質(zhì)量不合格的建筑材料，但是在此時(shí)卻是遠(yuǎn)超當(dāng)世最頂尖的建筑粘合材料了。用它和紅磚建設(shè)城市，不但速度快，建成的建筑牢固安全，還能擁有幾十年不倒的壽命。

以至于剛剛建成煉鐵高爐，就被柳榮發(fā)現(xiàn)了它的優(yōu)點(diǎn)，立刻發(fā)動(dòng)百姓大規(guī)模燒磚制作三合土，用到忠義縣城市建設(shè)中，使得整個(gè)臨高上空濃煙密布，就像群魔亂舞的鬼蜮一樣。

耐火磚燒制好了，按照馬淳設(shè)計(jì)的煉鐵高爐也隨之搭建完成。整個(gè)爐體高達(dá)四丈，橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用生鐵板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸五部分。

高爐生產(chǎn)時(shí)從爐頂裝入鐵礦石、石炭、造渣用熔劑(石灰石)，從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下石炭中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳，在爐內(nèi)上升過(guò)程中除去鐵礦石中的氧、硫、磷，還原得到鐵。

原先馬淳還想用焦炭來(lái)煉鐵，不過(guò)由于焦炭制作實(shí)在費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而彭志又找到了石炭礦也就是煤礦，所以他為了節(jié)省時(shí)間和勞力，就用石炭也就是煤來(lái)代替焦炭。反正兩者區(qū)別不大，煤的燃燒也能夠提供足夠的爐溫。

人力鼓風(fēng)機(jī)的制作也不復(fù)雜，幾個(gè)木匠根據(jù)馬淳的要求一合計(jì)，沒(méi)費(fèi)多少時(shí)間就做了出來(lái)。論動(dòng)手能力馬淳死絕對(duì)比不過(guò)這些常年操勞的匠人，只是他腦子里有足夠的見(jiàn)識(shí)，只要稍微提點(diǎn)一下，自然就可以做出他所要求的工具。

高爐冶煉過(guò)程的特點(diǎn)是，在爐料與煤氣逆流運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中完成了多種錯(cuò)綜復(fù)雜交織在一起的化學(xué)反應(yīng)和物理變化，且由于高爐是密封的容器，操作人員無(wú)法直接觀察到反應(yīng)過(guò)程的狀況，只能憑借經(jīng)驗(yàn)大致估算。

在冶煉過(guò)程中，一方面要實(shí)現(xiàn)礦石中金屬元素(主要為Fe)和氧元素的化學(xué)分離――即還原過(guò)程;另一方面還要實(shí)現(xiàn)已被還原的金屬與礦石的機(jī)械分離――即熔化與造渣過(guò)程。

最后控制溫度和液態(tài)渣鐵之間的交互作用得到溫度和化學(xué)成分合格的鐵液。全過(guò)程是在爐料自上而下、煤氣自下而上的相互緊密接觸過(guò)程中完成的。

低溫的礦石在下降的過(guò)程中被煤氣由外向內(nèi)逐漸奪去氧而還原，同時(shí)又自高溫煤氣得到熱量。礦石升到一定的溫度界限時(shí)先軟化，后熔融滴落，實(shí)現(xiàn)渣鐵分離。

已熔化的渣鐵之間及與固態(tài)焦炭接觸過(guò)程中，發(fā)生諸多反應(yīng)，最后調(diào)整鐵液的成分和溫度達(dá)到終點(diǎn)。故保證爐料均勻穩(wěn)定的下降，控制煤氣流均勻合理分布是高質(zhì)量完成冶煉過(guò)程的關(guān)鍵。

這其中的關(guān)鍵點(diǎn)需要不斷的摸索和記錄，找出最合理的配比數(shù)據(jù)。馬淳帶著工匠和學(xué)生日夜觀察記錄，在失敗了幾十次后終于煉制出了合格的生鐵。

煉出合格的生鐵花了馬淳整整四個(gè)月時(shí)間，這時(shí)第一茬水稻已經(jīng)開(kāi)始收割了。

雖然產(chǎn)糧不算理想，每畝能夠收上來(lái)的稻谷不到一石，去殼之后獲得的大米也僅僅只有百斤左右，按后世計(jì)量方法不到六十斤。但是八千畝新開(kāi)辟的農(nóng)田已足夠支撐到下一季稻谷收割，等到冬季時(shí)產(chǎn)糧應(yīng)該能夠大幅度提升，再加上還能開(kāi)辟七八千畝荒地種植稻谷，到年底已經(jīng)能夠真正實(shí)現(xiàn)自給自足。

看到這個(gè)場(chǎng)景，馬淳不禁長(zhǎng)長(zhǎng)的吐了口氣，大聲對(duì)柳榮道：“等新米入倉(cāng)，咱們辦一場(chǎng)大宴席，慶賀豐收。”