紹興二十六年的深秋,河東路太原府。
這座北方的雄城,在經歷了金人統治的戰火後,正悄然經歷一場脫胎換骨的變化。
城西北方向,原本荒僻的汾水河畔,如今矗立起一片嶄新的工坊區,高聳的煙囪日夜不停地噴吐著濃煙,空氣中瀰漫著煤炭燃燒特有的氣味和金屬的灼熱。
這裡,便是由格物院與將作監聯合督造、工部礦監司直接管轄的“太原官冶”所在。
而這片工坊區最核心、最引人注目的建築,便是那座如同巨獸般匍匐在地、高達四丈有餘的磚石結構——大宋,也是整個時代的第一座大型鍊鐵高爐。
這座高爐的誕生,並非一蹴而就。
它是格物院數年理論積累、將作監工匠們實踐經驗,以及朝廷對優質鋼鐵的迫切需求,共同催生的產物。
多年來,軍器監和各地工坊雖能產鐵,但多以傳統的“坩堝法”或小型“堅爐”生產“塊鍊鐵”,再經千錘百煉得到“鑌鐵”(一種初級鋼材),不僅產量低、耗時長,且質量波動大,難以滿足對效能要求極高的軍械(如神臂弩的弩機、步人甲的甲片、騎兵的破甲矛頭)需求。
皇帝趙構在審閱軍器奏報時,多次提及“鐵質不純,甲冑易損”,“兵刃之利,關乎將士性命,國之大事”,督促格物院與將作監合力攻關。
格物院的幾位精於算學和格物之道的博士,如沈括的侄孫沈繼宗(虛構,承家學),依據古籍記載、前朝灌鋼法等經驗,結合對西域傳來的“大馬士革鋼”花紋的觀察,提出了“高溫熔鍊、碳鐵相融、反覆鍛打”的理論方向,並設計了高爐的雛形。
而將作監的大匠們,則以無與倫比的經驗,將圖紙化為現實。
他們選用上等的耐火磚砌築爐體,內部以特殊黏土混合石英砂夯實,爐腹龐大,爐身高聳,設有專門的進料口、鼓風口、出鐵口和出渣口。
最關鍵的革新在於燃料和鼓風。
摒棄了傳統的木炭,採用了礦監司在河東地區推廣的、經“焦化”處理後的焦炭。
這種由優質煙煤在隔絕空氣下乾餾而成的燃料,熱量遠高於木炭,且雜質更少。
鼓風裝置也不再是人力或畜力風箱,而是利用了汾水水流,透過一組複雜的齒輪和連桿,帶動巨大的活塞式木風箱,能將空氣持續、猛烈地送入爐膛深處。
今日,便是這座凝聚了無數心血的巨爐首次正式點火開煉的日子。
爐前廣場上,旌旗招展。工部侍郎兼礦監使沈復、格物院代表沈繼宗、將作監大匠魯坤,以及太原府的大小官員,皆神情肅穆地站立。
更遠處,是數以百計從各地抽調來的熟練工匠和役夫,他們既興奮又緊張地望著那座沉默的巨獸。
吉時已到。
沈復看了一眼身旁的沈繼宗和魯坤,二人重重點頭。
魯坤深吸一口氣,向前邁出一步,用他那因長年與火爐為伴而沙啞卻洪亮的嗓音吼道:“吉時已到!開爐——點火——”
令旗揮下。
早已準備就緒的工匠們迅速行動。透過長長的斜橋,一筐筐精心篩選的鐵礦石(主要來自附近山區的赤鐵礦)和焦炭,按照計算好的比例,被交替投入爐頂的進料口。
爐底,堆積如山的乾柴被點燃,隨即大量的焦炭被投入,火焰瞬間升騰。
幾乎同時,河邊的水輪在匠人的操縱下開始轉動,透過傳動杆,帶動了那巨大的風箱。
“呼——呼——呼——” 風箱發出了沉重而有力的喘息聲,將巨大的風量壓入爐膛。
初時,只見濃煙從爐頂冒出,但很快,煙色由濃黑轉為青白,最後,在所有人的注視下,爐頂的火焰顏色開始發生變化,從暗紅到亮紅,再到刺眼的亮白!
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