风雨大宋_分节阅读_第166节（2 / 2）

　　杜中宵这样想不奇怪，实际上很多官员都这样想。地方上的各种财库，军资库理论上属于三司，官员不敢乱动，其他的像公使库、常平仓等，都有官员放贷。甚至有的放贷还不满意，用来做生意，赚到的利润除了增加库里的钱，有人还自己捞一部分。发展到后来，便是王安石变法的时候，所有的官库都放贷收息，层层考核。过犹不及，危害民间。

　　这就是没有银行的坏处，货币经常性的在民间停滞，不能流动起来，资金变成了资产。朝廷几乎把铜课全部用来铸钱，天下还是缺钱。商业越发展，钱就缺得越厉害，成了顽疾。

　　杜中宵当然不仅仅是为了收些利息，那才多少钱？而且官方放贷，为了多收利息，降低风险，习惯性地就会不缺资金不想贷钱的摊派给你，真正缺钱的，反而贷不到。放贷的目的，是让库里的死钱流动起来，变成资本，从而促进产业的发展。

　　铁监在这里，每年产这么多铁，有这么多人消费，必然会带动许多产业。用这些钱，做为本钱，放出去给民间，做为资本，从而让地方经济繁荣起来，才真正有价值。不过到底要怎么做，需要详细计划。

　　池浩住在澧河对岸的客栈里，把手下的人派出去，到附近州县采买土产，准备回去的时候带上。千里贩运，利润极高，做得好了，这一趟差事自己还可以发一笔小财。

　　这一日，池浩正在房里买了些肉小酌，一个吏人到来，让他立即到铁监。今天是正式开炉冶铁的日子，首先交付的就是他需要的铁片，规格要他亲自去定。

　　殿侍是无品杂阶的小武官，地位卑微。池浩这些人名义上属于三司，常年运货，不过实际上归地方管辖。杜中宵是转运判官，虽然是京西路的，管不到他们江南西路，但上面可是对着三司，池浩如何敢怠慢。得了消息，急急穿了公服，从渡口坐船到了铁监。自有公人领着，一路到了刚刚建好的冶铁的地方。

　　这里搭了好大一个棚子，里面一个巨大的炉子，高两丈余，上细下粗，宽处径丈余。这冶炉实在太大，仿佛一座山一样，人显得极是渺小。

　　杜中宵跟苏颂等人站在炉下，看着匠人从炉口向里面装料。这高炉当然已经试过了，这些日子一共冶了三炉，经过了许多修改，从今日起就正式生产了。到这个年代，高炉冶铁已经一千余年，各种技术已经成熟。这处冶炉，是照着相州那里的高炉建的，趋于保守，杜中宵并没有做什么修改。其实因为使用焦炭，硬度增加，炉子可以建得再大一些。不过这是第一座，一切以稳妥为主。

　　上前见礼，池浩站在杜中宵等人身边，看着周围的人忙忙碌碌。这里的一切实在太过壮观，让人身心震撼，没有人说话。

　　昨夜已经点火，此时炉子早已烧热了，正在装焦炭。装料口太高，使用人力搬运太过艰难，从料堆建了一条输送带。旁边五个壮汉，骑在一座木马上，卖力蹬着，一起转动输送带。这些人就是前些日子学习不好的，只能来做力气活。两班轮替，每隔一个时辰换一次。

　　输送带上分了一个一个方格，从装料的人前走过，装料的人用大铁锨填满。方格是用来计算料的分量的，简便易行，省了分类称重的麻烦。冶铁炉一旦开炉，就昼夜不停，一直到炉子寿命用尽，停炉冷却之后重换炉衬。依相州那里的经验，这炉子应该能用一年左右。杜中宵的规划，是一年生产十个月，最热的天气时停炉检修，更换炉衬等损坏的地方。

　　炉料到了炉子上方，进入一个大漏斗里。那漏斗挂在一根轴上，炉料落入，砸在铁壁上，带动料斗缓缓旋转，均匀地把炉料洒进炉子里。

　　此时焦炭已经装填完毕，装料的人歇了下来，另一边的人开始装填矿石。矿石采出来后，经过了焙烧打碎筛选，就是附近包工头带着乡人做的活。杜中宵隐约记得这一步应该有选矿烧结，只是还没有试验出来合适的方法，只能依现有的工艺。

　　装了矿石，才开始装石灰石，用量就比焦炭和矿石少得多了，不时就装填完毕。

　　所有的料装填完了，大家暂时歇了下来，一起抬头看着炉顶上。

　　上面有两个人看着炉里，不时报着炉里的情况。那里温度又高，又有炉里出来的烟气，条件极是恶劣。不过这种活，不是谁都可以干的了，需要经验，需要技术，就比下面装料和蹬输送带的高级了。

　　在炉子的另一边，一左一右各有五个大汉，一样蹬着木马，带动两个巨大的风箱，向炉里鼓风。此时常见的风箱，是用人推拉的，风力不足。人的臂力哪里比得了腿部力量？杜中宵制了这木马，用蹬代替了推拉。其实就是简单的曲柄滑块机构，把旋转运动变成往复运动。

　　炉里的火也不知道烧得多旺，池浩离着几丈远，依然感到热烘烘的。他何尝见过这种场面？不由忘记了时间。也不知道过了多久，听见上面看炉口的人喊，下面的人开始出渣。

　　滚烫的炉渣从炉里被掏出来，放到一边，等到稍凉一些，就有运渣的人用小推车推走。

　　又过了好一会，终于砸开了出铁口，通红的铁水流了出来。

　　看见铁水流进斗里，所有的人都出了一口气。虽然已经试过几次，今天正式开炉，大家还是捏了一把汗。这炉子太大，一旦出问题，就要多费无数功夫。

　　炉子旁边一座吊车，用的是铁链，上面装了棘轮，只能正转不能倒转，防止意外。吊车提了装满铁水的料斗，升起来，运到旁边的一座小炉里，倾倒了进去。一个料斗起来，另一个料斗接上，不停地把铁水倒进旁边的几座小炉子里。

第82章 炼钢

　　看着制钢的小炉，苏颂道：“万没想到，炒钢的时候其实不用烧炭，只要鼓风即可。若不是真地试出来，谁能够相信？世间万物，有其自然之理，不详细推敲，却不敢妄下断言。”

　　杜中宵点了点头。以前在永城的时候，炒钢的规模较小，用的是这个时代最常见的方法。前些日子这里建炒钢炉，为了充分利用能源，自然建在冶炉旁边，炒钢与炼铁串连在一起。冶炉里出来铁水，直接送进炒钢炉里面，如此一来便就少用许多燃料。

　　炒钢的原理杜中宵还是清楚的。无非是炼铁时是在还原气氛下，以致铁水含炭量太高，出来的是生铁。到了炒钢炉里，要降低炭含量，炉里是没有炭的，只加石灰石和白云石之类的造渣剂，是间接加热而不是直接加热，是在氧化气氛下。既然是氧化气氛，氧气就应该充足，不然效果不好。

　　这是中学化学的内容，非常简单。为了保证充足的氧气，这里建的炒钢炉，特意加了吹管，一样有大风箱向里面鼓风。万万没想到，炒钢炉里鼓风，里面的铁水迅速沸腾，如同火山喷发一般，温度明显比以前下面烧炭高得多。由于难以控制，不断减少下面的炭火，结果效果还是不明显。到了最后，干脆炒钢时不烧炭了，仅仅鼓风，炉里面的温度就足够高，可以降低铁水的炭含量，炼出钢来。

　　杜中宵纳闷了一段时间，最终只能认为是铁水里面的炭，或者还有其他一些元素，在高温熔化状态下吹入空气，迅速发生放热反应，让铁水保持沸腾。这实际上就是后世的吹氧炼钢，不管是转炉还是平炉都是同样的原理。

　　鼓风之后，由于铁水沸腾得厉害，为了控制反应速度，就试着向里面加生铁，加废钢，偶然又发现不同的温度，出来的钢性能不一样。不同的出钢温度，会炼出不同含炭量的钢来。

　　这是个精细活。既不能测量温度，又不能精确控制时间，只能用肉眼观看铁水状态，以及表现出来的颜色，来控制出来不同的钢。杜中宵测试了很多人，来做这项工作。不断训练，现在大约有二十多外人勉强找到状态，是炼钢这里的宝贝疙瘩。他们现在刚刚上手，出来的钢性能不稳定，不过对这个时代来说足够了。反正出来的是中低炭钢，打造刀剑能性足够，后面就靠工匠的手艺了。

　　能不能尽量精确地测量温度？其实办法还是有的。比如用金、银、铜、铁等金属，或者一些已经知道的化合物，制成测片，利用他们不同的熔化温度，放进铁水里面探测，看熔化程度决定炼钢过程。只是这项工作精细而复杂，杜中宵只能提供一个思路，让下面的人去做，短时间内是做不到的。

　　测温不一定用温度计，可以用一些特殊的物理化学反应，比如熔化沸腾，比如分解化合，都可以得到固定的温度。但选择合适的测量物质，选择合适的测量方法，需要大量的实践。

　　高碳工具钢还是不能用这种炉子来炼制，而是尽量炼出碳含量低的铁，与生铁一起用石墨坩埚炉炼制。这种高性能的钢炼制不易，性能优越，可不是炒钢炉出来的大路货可比。

　　用吹空气的方法，炒钢的效率提升了许多，炼出一炉钢，远比以前下面烧炭快捷。这件事让苏颂觉得新奇不已，明明不用燃料降低了成本，效率还大在提升，世间之事实在神奇。他用了很多时间研究，最终只能同意杜中宵的说法。生铁里面有碳，炒钢炉里没有过剩的碳保护，这些碳便燃烧。

　　实际的化学过程当然远比这复杂，碳还会形成一氧化碳，再形成二氧化碳，有过量的碳这些气体就形成还原气氛。一旦氧气过量，铁水中的碳便就继续氧化，从而降低含碳量，生铁变成了钢。

　　炼铁到炼钢，就这么一个简单的过程，认真研究下去，其实就能开启化学之路。

　　杜中宵要做的事情太多，每个行业都不可能深入研究，哪怕知道是怎么一回事，也没有精力系统总结。这处铁监里的人才，将来不知道会是谁，会是什么时候能够打开这扇门。

　　原理很重要，知道了原理，能够积极应用到实际中，中学的数理化知识，就足以推开工业革命的大门。大宋的经济实力是天下第一，这是朝廷直辖的官营铁监，有杜中宵这个有后世知识的人，条件比当年英国的那些小作坊不知道好了多少倍。从钢铁到机械，踏实做下去，工业的发展比历史上容易得多。

　　比铁水出炉的时间短得多，用不了多少时间，第一炉钢就完成了。只见不大的炉子倾倒，钢水从里面流出来，流进旁边早已建好的冷却池里。略冷却一段时间，被一边的工人舀入铸范，成了钢锭。大部分的钢锭将凝未凝的时候，被输送到下一道工序，进入不远处的锻造之处。

　　附近的一条小河早已经被截段，建了一座小水库，河水引到这里带动锻锤。锻造的工人观察着钢的颜色，合适了取到锻锤上，进行锻造。

　　这样炒出来的钢，工艺所限，里面有很多气孔，也会有少量杂质，不能直接制造器具，必须锻打过之后才可以。巨大的锻锤打在或红或白大小不一的钢锭上，配合着早已经制好的钢模，有的成了钢条，有的被打得极扁，乘着红热的时候，送入后面的轧辊，慢慢轧成钢板。这样制出来的，是热轧钢板。

　　高炉下的池浩早已经看得呆了，他简直无法相信自己的眼睛，怎么也想不出冶铁会成这个样子。再看那边高炉，输送带一刻不停，不住地上料，每隔不久，便就开口引出铁水来。从铁水出来，炉里的状况稳定之后，上料便就不会再有间断了，如此会连续不停地出铁十个月。

　　见一切顺利，杜中宵长出了一口气。其实自己有些贪心，过于追求效率了。准备时间这么长，除了高炉难建，还有后面的工序太多，从制做工具到培养人才花了太多时间。不管冶铁炼钢，这个年代的产品其实都是钢锭铁锭，杜中宵却想直接出型材。这处铁监，最后出来的产品是以钢条和钢板为主。至于后世最常见的圆钢棒，因为锻打有些困难，反而没有，只有正方形的四角钢棒。

　　这样的过程虽然复杂，但大大提高了效率，也减少了燃料消耗。如果出钢锭，后续还要经过烧红锻打，平白浪费燃料。这个道理就跟炒钢炉建在冶铁炉旁边一样，不必重新加热。

　　见身边的池浩的目瞪口呆的样子，杜中宵觉得有些成就感，笑着道：“殿侍，我们到后面去，看看你要的铁片。若是合你的意，便就开始制了。”

　　“好，好，下官与运判前去观看。”被震撼了心神的池浩连连点头，话都说不利索了。