清晨,魏嗣,熊商,田因齐,赵语,韩康,越无强,樗里疾带领着三百多工学弟子,静静的站在白府的一片空地上。远处,白冰,白恒,廖姜,郑姬,影墨,秦墨的腹?都在看。
周围堆放着各种各样的原材料,这都是白冰从货场拉回来的,要从冶炉城运来的,也有上郡的,当然,这都是冶炼和铸造工坊需要的东西。
从雷云来了大梁以后,白氏的冶炼和铸造工坊改进了一些工艺,这让坩埚和高炉的耐火材料更加的合理,加上在木炭中添加了焦煤,这让白氏的冶炼锻造技术进步很大。
相关的农具制造上,铸造锻打的速度和质量极大的增加了,但是雷云至今没有教工坊的人进行兵器的锻造。
但是现在,他决定了,要把锻造,冶炼,从最原始的统统传授给工学弟子。
“魏嗣,熊商,田因齐,赵语,韩康,越无强,樗里疾。你们的师兄弟人齐了吗?”
“是,先生。都到齐了,不缺一人。”
“今天,我要交给你们冶炼和锻造,从最原始的做起,也就是说,你们可用的东西只要木材,石头,黄泥,木炭,铁矿石,鼓风皮囊。”
“没有任何铁质,铜质的工具,并且,只能以木材和石头,做出相关的工具,然后熔炼铁石,打造出相关的铁器工具。”
“在得到相关的铁器工具之后,在进行熔炼,用你们自己制作的铁器工具,不断的回火,锻造整形,从而得到一套非常好,制作非常精细的锻造工具,并且可以打造出第二套铁质工具,第三套铁质工具,这叫做锻造升级。”
“这样一直到咱们获得了满意的工具,然后开始进行相关的冶炼,铸造,而你们每个人制造好的工具,从此,将跟随你们,这便是你们以后的专用工具,所以切莫粗心大意,一定要细心制作。”
“是,先生。”
“铸造,冶炼,是大毅力者所为之事,咱们工学可以说始于墨子,今天,我便用墨子前辈的修身一文,与大家共勉之。”
“墨子曰:君子战虽有陈,而勇为本焉;丧虽有礼,而哀为本焉;士虽有学,而行为本焉。是故置本不安者,无务丰末;近者不亲,无务求远;亲戚不附,无务外交。”
“事无终始,无务多业;举物而暗,无务博闻。是故先王之治天下也,必察迩来远,君子察迩,修身也。修身,见毁而反之身者也,此以怨省而行修矣。”
“谮慝之言,无入之耳;批扞之声,无出之口;杀伤人之孩,无存之心,虽有诋讦之民,无所依矣。是故君子力事日强,愿欲日逾,设壮日盛。”
“君子之道也:贫则见廉,富则见义,生则见爱,死则见哀;四行者不可虚假反之身者也。藏于心者,无以竭爱,动于身者,无以竭恭,出于口者,无以竭驯。畅之四支,接之肌肤,华发隳颠,而犹弗舍者,其唯圣人乎!”
“志不强者智不达;言不信者行不果。据财不能以分人者,不足与友;守道不笃,遍物不博,辩是非不察者,不足与游。本不固者,末必几。雄而不修者,其后必惰。”
“原浊者,流不清;行不信者,名必耗。名不徒生,而誉不自长。功成名遂,名誉不可虚假反之身者也。务言而缓行,虽辩必不听。”
“多力而伐功,虽劳必不图。慧者心辩而不繁说,多力而不伐功,此以名誉扬天下。言无务多而务为智,无务为文而务为察。故彼智与察在身,而情反其路者也。”
“善无主于心者不留,行莫辩于身者不立;名不可简而成也,誉不可巧而立也,君子以身戴行者也。思利寻焉,忘名忽焉,可以为士于天下者,未尝有也。”
“你们,听明白了吗?”
“是,先生。”
这是一次异口同声的回答,中气十足,雷云看着这些十几岁的少年,他们最大的也就是十七八岁,最小的可能只有十一二岁。但是今时以不同往日了,这些少年一改来的时候大多数人的憔悴,面黄肌瘦的状态,各个精神饱满。
他们当初出于各种原因而来加入工学,坦白说大部分都是地位低下的商贾子弟,穷苦人家。因为工学新立支出雷云说的很清楚,工学并不是晋身之学,所以相对的,有些对贵族豪门缺乏吸引力。
当然,魏国的贵族和大家族基本都是儒学启蒙,可以说早早的就是儒家子弟了,放弃所学转投他家,这多少有点犯忌讳。
这个时代,虽然私学盛行,但是准确说,基本上都是为了推行自己的学说而进行教学,雷云这样的系统性教学,旨在培养人才的根本就没有。这一点上虽然墨家特立独行,但是门规要求太过严苛。
可以说除了下层民众,墨家的学说在中上层根本就没有丝毫的根基可言。但即便是百姓之中,朝不保夕,学习墨学的也是越来越少,墨家三分之后也日渐凋零。
此时的影墨诸人和腹?,听到这久违了的声音,忍不住都热泪盈眶,他们万万没想到,雷云竟然以墨经中的修身篇教导工学弟子,这已经是对墨学的最大认可了,如果不是高度的认同,那绝对不会在一家学说中加入这样的东西。
“魏嗣,熊商,田因齐,赵语,韩康,越无强,樗里疾,你们几个将师弟们分成十人一组,然后以黄泥,稻草和泥。”
“每一组人,建造一座原始的炼炉,炉高一米二上下,炉径八十厘米,此炉为上下两部分,下方炉膛二十厘米左右,中间用黄泥制成篦子隔开。下部前后左右各做出四个眼。”
“然后将炭火投入其中,小火干燥,等表面干燥之后,在加大炭火炙烤硬化炉壁。同时,再做一个黄泥篦子,大小和炉径相当,在上边做出四个眼,这就是路盖。冶炼的之后,加入木炭,和铁矿石之后,盖住炼炉。”
“当然,炼炉建造完之后,还需要一个加热炉,这个就简单了,用黄泥稻草和泥,然后盘成一个一米左右的半圆,高度三十厘米左右,下边挖一点坑,然后用黄泥做成篦子,盖在坑上边。在两侧挖出通风口。”
“取以青竹两米长,打掉其中竹节,做成风筒,链接皮囊,然后将皮囊和风筒连入炼炉下部的四个眼内。和加热炉的通风口,这样,基本的炼炉和加热炉就成了、”
“之后你们就要制作木质的工具,记住,因为木质易燃,所以要用水浸泡,你们要做木质的大锤两把,木质的夹钳要做至少十把,夹钳必须要够粗,每一次夹铁的时候,要充分的泡水。”
“另外,还要用麻绳和石料做成石锤,你们可以找一些现成的鹅卵石绑在木棍上即可。但是记住,一定要多做几把。同时还要找合适的石料作为铁毡。”
“一切准备完毕之后,用石锤将铁矿石杂碎,掺入石灰石粉,在和木炭粉搅拌,送入炼炉,然后起火炼制,明白吗?”
“明白了,先生。”
“那就动手把。”
一众弟子瞬间就爆棚了,玩泥巴沙子这种事情,不管男女,不管老少,都会很喜欢。看着弟子们热火朝天的干了起来,雷云其实此时心里也是很高兴的。
穿越到这个时代,教自己的兄弟,建造高阙城,但是说实话,那是压力之下的行为,而这样的教导弟子,在全无压力的情况下,这还是第一次。
“你们记住,咱们使用的是木炭来融化铁矿石,一把情况下,铁矿石是不能完全融化的。一般的匠人,他们的炼炉之后六七十厘米,此时整个炼炉即便送风,其温度也不可能超过一千度。并且高温区主要集中在炼炉中段。”
“而咱们的炼炉不一样,首先,他跟高,一般在一米二左右,加上口径较大,可以容纳更多的木炭,炉口可以封闭,同时四个皮囊在下部鼓风,而鼓风经过底部的炭火预热,送入炉室中温度已经很高了。”
“因此,咱们的炼炉炉膛中部的温度可以达到较高的温度,一千三百度,这个温度,是可以融化生铁的。”
“什么是生铁?铁中含碳超过2%,就算生铁了,此时加石灰石送风锻烧铁矿石,会先除去铁矿石的磷,硫等物质,而碳和铁矿石中的铁煅烧,会加快铁和碳的融合,一旦铁中的含碳量上升到4%。”
“那么生铁的熔点就下降到了一千三百度以内,生铁水就会溶出。此时咱们在炼炉下部凿开一个小孔,让生铁水流出来。让生铁稍微凝固一下,置入水中,此时它们会炸裂成碎块,咱们取得了足够的生铁碎块之后。”
“从新封闭炼炉,将生铁块和木炭再次混合,送入炼炉闷烧。此时生铁渣内部含碳高的区域就会形成碳化铁,此物很脆,熔炼温度在一千八百度以上,因此,咱们不用担心他会被融掉。”
“而经过闷烧之后生铁渣会自然聚拢成块,此时,打开炼炉,取出生铁块,然后以木槌在石块上锻打,冷却了就在加温炉上加温,”
“一直锻打木槌无法打动铁块了,在改用石锤锻打,此时生铁块会不断的减重,知道最后剩下原来的一半左右,这种铁,就是高碳钢。”
“这种高碳钢淬火之后,异常的坚硬耐磨,所以,我建议你们,先打造的第一个工具就是短钢钎。因为它很简单,只要锻打长敲园,一头打尖即可,因为钢钎打造完毕之后,就可以用它来打造铁锤了,没有短钢钎,你就无法在成型的铁锤中凿孔安装木柄。”
“有了钢钎,铁锤之后,第三件工具,我希望你们打造的是铁钳,因为有了铁锤,打造铁钳就更细致一些,钢钎和铁锤也可以打眼,加铁铆。有了这三样,剩下的就工具制造就简单许多了。”
“都听明白没有?”
“明白了,先生。”
“好,那就一切小心,注意安全,千万别烫伤自己。”
“是,先生。”
“先生,先生,这一上来咱们就这样的高难度?一点工具都不给用啊。”
“别废话,魏嗣,赶紧领着师弟们干活,苦练才有真功夫,尤其是你们几个,都是师兄,照顾好师弟们,他们有些还很小,能帮忙的就不要推辞,这是你们建立威信的好时候。”
“诺,先生。”
“还有,你们练习打造这件事,暂时不要告诉你们的父王。明白吗?”
“诺,先生。”
一个时辰之后,终于,三十几个炼炉和加温炉建好了,开始进入了烘干的阶段,经过雷云的指导,这炼炉倒是建造的有模有样。
弟子们也进入了打碎铁矿石,加料混合的阶段,一个个倒是欢呼雀跃,干的非常起劲。道理很简单。冶铁,这是这个时代的最高技术,而他们现在正在触摸这项技术。
终于,所有人都完成了准备工作,所有的木质工具都已经浸泡在水中,炼炉都已经烘干完毕,雷云仔细的检查所有的炼炉。
“填入木炭,盖上炉盖,皮囊鼓风,加温灼烧炼炉。”
随着一声令下,烈焰升腾而起,三十几座炼炉蒸腾而起的热量也不是开玩笑的。周围的温度马上升高了许多,十几步之外,都感觉到了热浪。
“告诉你们,这一步很关键,高温灼烧黄泥,其实会产生烧结现象,道理和烧砖类似,因为只要是泥土,其中就还有硅、钙、铝、铁,镁这些东西为什么黄泥可以烧砖,其实就是因为其中有这些东西,所以烧砖其实就是烧结现象,让粘土变的坚硬无比。”
“这样烧结之后,炉壁内层会形成坚硬的质地,可以承受更高的温度,同时,这些烧结以后的粘土,是很好的坩埚材料。”
“等冶炼完成之后,咱们只需要将炼炉拆毁,将内层烧结之后坚硬的一层取下来,打碎,加上高岭土,铝土,就可以捏制成坩埚,然后煅烧,这样的坩埚可以承受两千度的高温。”
“所以,这就是咱们下一步用涅石冶炼的材料,不要丢弃这些东西,其实这天下万物,都有用处,只要用对了地方,都是好东西,明白吗?”
“是,先生。”
“大哥,这能行吗?你看那边那几个小东西,最多十一二岁,而且还有几十个女子,这怕是抡锤都抡不动。”
“是啊小先生,腹?以为,我墨家的规矩已经够严苛了,这小先生,他们几个其实太小了把。都是孩童一般,这冶炼锻打,是不是在等等?”
“没事,让他们做,我就是让他们相互照顾,从小团结,形成团队意识,相互团结才是一个集体,兄弟,想想我在上郡如何练兵的,没有当时的狠,何来现在的黑甲。”
“好吧,大哥,你说的没错,不过我和腹先生可不可以去最小的那几个组帮忙?”
“是啊,小先生,我也过去帮帮忙。”
“不,你们可以过去看,如果需要,你们可以帮忙。但尽量让他们自己完成。”
“好吧大哥。”
“是,小先生。”
又过了一个多时辰,炉中的碳基本上烧尽了,此时雷云一声号令。
“开炉加料,开始煅烧。”
“诺,先生。”
随着泡水的竹竿跳开了炼炉的盖子,大堆的铁矿石碎渣和木炭的混合物被送进了炼炉内。一直到炼炉完全被填满。
“这是第一次加料,中间还要再加至少两次,到三次,炼制时间大概两个时辰,这中间你们每一组人要轮番鼓风,风不能停。”
“这个过程非常耗费体力,并且加料比较危险,所以,要学会相互照顾,共同完成炼制,记住,齐心合力,才是成功的关键。”
“诺,先生。”
此时雷云也不敢大意,开始来回的查看,他知道,这三个时辰的冶炼才是最关键的,这种方式可不是所谓的块炼法,而是类似于后世的高炉炼钢法。
只不过高炉炼钢是将生铁水引入钢包,然后转入转炉中,在进行吹氧,填料,进行各种造渣等放热反应,让生铁水温度在不加热的情况下上升,最后得到各项指标合适的钢水。
而雷云这个方法,就是二次熔炼,这样炼制最后所得的钢基本上达到了高碳钢的极限了。
从制作工具的角度说,这绝对是不错的,高碳钢在经适淬火和冷拔硬化后,具有高的强度和硬度、高的弹性极限和疲劳极限,切削性能也不错,但是焊接性不行,不过这里根本不足需要考虑这些。
当然,二次闷烧在温度不够的情况下,需要延长时间,这样才能让生铁内部的碳形成碳化铁,也叫白口铁这种铁其实最大的用途就是造发动机。
因为它耐磨,只要加入适量的铬。造出的发动机比铝制发动机要好很多。所以一般被用作坦克发动机,重型车辆柴油发动机。
两个时辰的高强度冶炼,结束了,生铁水开始从炼炉凿开的空洞中流出。此时几乎每个炼炉中流出的生铁水差不多都有两百公斤上下。
看着流出的生铁水,雷云知道,加大鼓风送氧,得到高温,其实就是为了在铁水含碳量达到4%的时候就溶解,向下流动,而强力的鼓风送氧,能够保证生铁水的含碳量不在上升,甚至有所下降。在经过锻打排渣,排出白口铁,造工具足够了。
很快,学生们开始了用水急淬的过程,紧接着,重新封好炼炉,第二次熔炼,开始了,也就是半个时辰左右,随着雷云一声令下,所有炼炉的下方都被木槌砸开了大洞。
学生们用浸水的粗木棍相互配合着将溶出的铁块弄到了石板上,开始用木槌锻打,手法倒是很生涩,但是随着雷云几个人的指导,也就慢慢的越来越熟悉了。
此时的材料,实际上类似于即将凝固的混凝土,木槌的敲打发出闷响,木槌虽然泡水,但是与材料接触的地方依然被高温燃烧了起来,学生们手中宛如拿着一把火锤在敲打岩浆。
终于,经过了木槌的粗锻之后,材料被像泥一样的打在了一起,多余的渣滓开始慢慢随着捶打排出,而木槌也逐渐换成了石锤,随着材料越来越纯净,延展性越来越好。
渐渐的,手锤敲打铁块发出的声音不在是闷响,而是越来越清脆,随着敲打的继续,终于,叮的一声脆响,魏嗣手中的石锤,第一个砸出了钢花。
然后紧接着,现场不断的有叮叮的响声,钢花开始不断的随着敲击四溅。此时其实大家都知道,这钢是炼成了。
叮叮的响声开始此起彼伏,打造钢钎显然算最容易的,只要延展,敲园,粗细合适就可以了,铁匠用的钢钎,一般有短钢钎和长钢钎,主要是在材料中打眼用的。
用石锤打出来的钢钎确实很粗糙,但是没关系,有了钢钎,就可以打造铁锤了,有了铁锤,再将钢钎回火,再次敲打,最后定型就比较美观了,所以,倒是不在乎第一次锻打有多难看。
此时天色渐渐的晚了,但短钢钎,打造终于完成了,随之就是换班吃饭,点燃篝火,打造继续,终于,两个多个时辰之后,所有人的铁锤和铁钳,完工了。
看着学生们一脸的兴奋,雷云知道,自己的计划,可以进行了。但他此时并不着急。
“好,很好,你们记住,虽然你们今天打造是第一次,获得的工具也确实非常难看,但是但是不要紧,只要有了最简单的工具,就可以进行回火再次锻造。”
“你们成长的过程,也会向你们手中的工具一样,从难看,到越来越好看,从粗糙,到越来越精细,一切都会越来越好。只要你们自己肯努力。”
“今天干的不错,各自拿上你们的工具,回去洗漱休息,明天,还要完成小锤,铁凿,铁夹手锤,砧子等相关工具的打造。仅铁钳就有各种大小七八种之多,所以今后三天你们会很忙。”
“一旦工具打造完毕,就要进入下一个环节,用涅石炼钢,所以,莫要懈怠。”
“魏嗣,检查一下师弟师妹们的手,如果起泡了,就用竹签挑开,明天干活的时候,用布将手包好。但是该做的必须还要做,打铁的手从来都不娇气。”
“诺,先生。”
“散了吧,明天早晨继续。”