二九、鐵坊

  古交城西南的大川河，河岸兩側已經被平整出來了大片的場地，河水已經被截斷，依靠著一條人工挖出的導流渠再匯入汾河。一座泥土攔河壩在逐漸成形，這處李岌最為看重的冶鐵工坊工程建設進度很快，土壩的前麵已經用兩尺寬，半尺厚四尺我長的山石壘出了一道厚達兩丈的壩牆，兩側各開出了兩道幹渠出來，其後又被各分成了四條支渠。與水壩交匯處，四座巨大的閘門讓人看了後倍感新奇。


  自從工程開工後，李岌就一有空有前來古交城巡視一遍，督促著冶鐵工坊的建設進度。


  新建的三處鐵礦和幾處煤礦在這個已經建設了一段時間，大川河上的堤壩和引水渠要求在秋雨來臨之前建好，等秋季雨水充沛時，就開始落閘蓄水。磚窯、炭窯和石灰窯也已經建成，已經燒製出了一批紅磚和耐火磚。


  現在需要的是修建煉焦爐和煉鐵高爐。


  由於需要使用水排進行鼓風，煉鐵高爐和煉焦爐需要建在距離溝渠涵洞不遠的地方，以便由水輪機來提供動力。


  技術準備已經差不多完成了，李岌不僅組織自家的鐵匠前往交城的大通監和澤州鐵監時行參觀學習，還又從澤州和潞州的兩處鐵監挖來了幾十戶有經驗的匠戶。新規劃的鐵坊就建在古交城東南的大川河畔，附近就是三座開采鐵礦的坑道口，原料的運輸距離倒是很近。


  煉鐵高爐是冶鐵工坊必備的最重要裝備，這種東西隻能是循序漸進，最初隻能是先建一座與交城鐵監一樣的兩丈高爐，容積大約是15立方左右，每爐出鐵大約是三噸，在這個年代，這樣一座兩層樓高的煉鐵土高爐在國內也算是大型設備了。


  另外就是煉焦爐，還好，本身古交就是國內最大的優質焦煤產地，這種事倒也不用發愁。在後世山西這地方，就是煤鐵大省，本身就很適合發展煤鐵工業，除了水資源少了一些，沒有其他的大問題。在木匠和鐵匠們的共同努力下，十分原始的水力鍛錘也已經被製作出來，打鐵的工坊也建在這些水渠涵洞上方，最重要的設備就是四座用水輪來帶動的巨大水錘，有了這種設備，鍛造鋼鐵的效率就會成數十倍的提高。


  李岌沒有想到，秋收還沒開始，古交鐵坊第一座冶鐵爐就開始試投產了，於是匆匆忙忙地就趕了過來，進行參觀。


  古交鐵坊高達十丈的煙筒是建設中最困難的一道環節，相比之下，這座隻有一丈多高的冶鐵爐砌築起來要相對容易得多。這第一座高爐並不是建在大川河畔，而是在古交城西的屯蘭川東側。


  由於涇流量較，這裏的堤壩首先修築完成，水庫裏已經蓄滿了水，幾處提前建好的機器打鐵工坊已經開工，從工房裏一直向外傳出巨大而嘈雜的金屬敲擊聲。裏麵正在打造一些煉鐵爐和焦爐所需要的機械設備，還有就是采礦所用的工具。


  現在，古交鐵坊主要的原料來源還是那種城鄉鐵匠鋪裏常見的那種煉鐵爐。


  不過，由於水錘的應用，工坊裏所打造出來的鐵器品質明顯提升了一大截。


  目前的情況下，這座冶鐵工坊最主要的作用就是實驗和改進目前的煉鋼技術，培養人才，為今後的發展打下堅實的基礎。


  冶金和化學一樣，生產工藝和生產配方、原料組合、設備改進等都是從不斷的試驗中總結出來的。他現在記憶裏的大部分知識根本都用不上，主要是後世的知識主要建立在已經擁有的工業原料上麵，而現在卻是最缺少這些基本的工業材料。


  所以，技術的進步和工藝的改進，主要還是要依靠工匠們的不斷實踐。


  還有一個重要的實踐就是煉鋼。


  工坊已經從澤州鐵監學來了先進的坩鍋攪鋼冶煉法，隻待煉鐵爐建成後就能夠進行規模化生產。現在，則是依靠燒結的生鐵與外麵運來的熟鐵進行著生產實驗。


  屯蘭川的一座煉鐵爐已經開始點火煉鐵，而且旁邊還建有一座應用從澤州學來技術的，采用攪鋼法的煉鋼爐。


  李岌給煉鐵工坊匠人們提出的建議就是往混合的鋼水裏添加石灰粉，以去除磷、硫等雜質，這是他唯一所知道的東西。還有就是往裏麵添加純堿，可惜的是，現在根本打不到純堿的來源。


  煉鋼工坊從早晨將生鐵和熟鐵板相間混合成的原料，經過一個多時辰的高溫加熱，在煉鋼爐裏這兩種原料已經熔化混合成了鋼水，工匠們正在根據匠頭的要求，往裏麵添加著石灰粉，還需要忍受著高溫，操控用耐火粘土燒成的瓷棒不停地在煉鋼爐內攪拌著。


  澤州監的攪鋼法才能算是真正的煉鋼方法，而其他的兩種所謂的灌鋼法和鍛鋼法完全是個坑，采用這兩種方法所冶煉鍛打出來的鋼材內部含碳量根本就不均勻，就相當於是鑄鐵、鋼和熟鐵的混合物。


  得益於後世發達的信息傳播，李岌倒是知道國內主要的鐵礦大都富含磷、硫等有害物質，要求煉鋼爐內套要用石膏礦裏的白雲石燒磚砌成堿性內襯，而且煉鋼過程中還要添加生石灰來進行脫磷和脫硫。雖然目前的工藝水平還遠達不到要求，不過工坊裏所煉製出來的鋼坯在性能上已經差不多相當於市麵上的百煉鋼的品質了。


  這種百煉鋼的市價居然要一百五十文一斤。


  李岌估算了一下，以目前的煉鋼工藝，古交鐵坊的生產成本大約是每斤15文左右，這個發現讓他都嚇了一跳，什麽時候煉鋼居然會有十倍的利潤？


  這個發現讓他現在非常期待古交城的鐵坊盡快投產！

  冶鐵工坊最大的成本還是在燃料的消耗上。


  李岌卻是知道煉鐵爐造得容積越大，所消耗的鐵焦比則越低，後世的大型煉鐵高爐的鐵焦比差不多能降到05以下，也就是每煉出一噸鐵，消耗的焦炭隻有不到500公斤。而現在能用10斤炭煉出一斤鐵來，已經都算是高效的了。


  更大的高爐，就需要有更強的通風和鋼鐵所製造的外壁，才能承受內部的壓力，提供足夠的氧氣。這需要有足夠的鋼鐵材料，另外需要研製出大型的水力鼓風機出來。


  這些都是後話了。


  李岌滿心期待自己親自規劃的這座“鄉鎮企業”能夠在入冬之前全麵投產，這樣的話，自己研究和製造機械的鋼鐵原料就有了一定的保證。