屈竇說著，往後招了招手，先前一直躲在冶鐵高爐後的屈入墨，緩緩走了出來。35xs

　屈入墨，本是兵戶之女，並非足不出戶的大家閨秀，之前，屈入墨還一直在蘇州城中擺攤，售賣木質首飾來著。

　兵戶之女，沒有那麽多講究，再說，現在也缺人，所以屈竇在征得蘇文鋌的同意之後，就將屈入墨叫來雜造局，幫忙冶鐵煉鋼。

　屈入墨在爹爹的耳濡目染之下，對冶鐵一道，早已爛熟於胸。不僅僅是冶鐵，因屈竇還是一個熟手木匠，所以，屈入墨也會一些木匠活，那些拿去蘇州城售賣的木質首飾，就是屈入墨自己製作的。

　而且，屈竇也不怕屈入墨在千戶所中受到欺辱，因為在這裡，她老爹是二把手，屈入墨在千戶所中，就像將軍的女兒到了軍營，誰敢欺負。

　至於軍營之中不能出現女人這一點，更是被屈竇與蘇文鋌丟到了爪哇國，就連衛所製都敗壞了，誰還注意這些，再說，這不缺人麽。

　再者，屈入墨平時隻呆在雜造局，不出去外面，雜造局有一道門直通千戶所中間的小院，屈竇和蘇文鋌劃撥了一間廂房出來，當做屈入墨平時休息之所，來回千戶所，也有馬車接送，這就更安全了。

　屈入墨順著爹爹的召喚，慢慢從高爐後面轉身走出，走到屈竇身邊。

　大壯抬頭一看，女子……如仙女姐姐般的女子啊！不知怎的，大壯心中異常火熱，心裡激動不已，心中娶媳婦兒的念頭井噴……

　屈入墨到底不是大門不出二門不邁的大家閨秀，經過剛開始的羞澀後，屈入墨很快就調整過來，臉露甜甜微笑，道“你們好，以後你們就是我的師弟了！”

　這就算互相認識了，接下來，則開始轟轟烈烈的冶鐵大業。

　“千戶大人，這就是冶鐵的高爐。”

　大壯等人，在屈入墨的指點下，開始裝填爐料，屈竇則以手點指，給蘇文鋌進行介紹。

　蘇文鋌走上高爐旁邊的階梯，想要上去看看這高爐究竟是何模樣，屈竇則緊跟蘇文鋌身後，一來，保護千戶大人的安全，二來，也可及時解答千戶大人的疑惑。

　煉鋼，其實可以分為兩個大過程——冶鐵，和煉鋼。

　煉鋼之前，得需要有鐵水。

　所謂煉鋼，就是通過各種方法，去出鐵水中的硫、磷、氮等元素，控制含碳量，控制矽、錳、鉻、鎳等元素含量，以達到生產各種性能不同鋼材的過程。

　所以，第一步是要有鐵水，這個過程叫做冶鐵。

　高爐冶鐵法，在秦漢時期，已經是一種高效而經濟的冶鐵方法。

　到了明朝，蘇文鋌現在所見的高爐，已經是一種更加成熟的冶鐵方式。

　“千戶大人，小心！”

　爐子旁的台階很高，站在上面，可以看見爐中景象，蘇文鋌傾斜著身體觀看，引得身後的屈竇直冒冷汗。

　“那種黃色和紅色的磚頭，是耐火磚嗎?”

　蘇文鋌隨手一指爐中，身體半靠在高爐上面，隨口問道。

　“是的大人，那就是耐火磚！”屈竇看了一眼後答道。

　屈竇很不明白，怎麽千戶大人會對高爐感興趣，站這麽高，實在太危險了。

　這個時期的耐火磚，是利用富含三氧化矽的黏土燒製而成，有的還滲入了石英砂、草拌泥等。

據史載，這種耐火磚可以承受一千四百多度的高溫。 要是仔細研究一下，說不定這種耐火磚，可以承受的高溫，會超過一千五百度，超過一千五百度的爐溫，都可以煉鋼了。

　但實際上，因為古代的鼓風裝置不行，冶鐵爐的爐溫可能才一千二百度左右。

　蘇文鋌和屈竇，在高爐旁高高的台階上觀看高爐內部，大壯等人，則在屈入墨的指點下，持續不斷，往高爐內填裝爐料。

　焦炭、鐵礦、石灰石等，並且，蘇文鋌注意到，這些原料，已經經過加工，雖然還沒有達到“粉末”的程度，但也是比較細碎的小顆粒。

　蘇文鋌走下爐子旁邊的台階，來到地面。屈竇跟在蘇文鋌身後，暗自松了一口氣，遇到一個好奇心重的上官，作為下屬，實在心累！

　蘇文鋌轉到高爐後面，見高爐下部的位置，有一根很粗的管子，這種管子看起來也像是使用耐火磚堆砌而成。

　“千戶大人，這是高爐的鼓風管。”屈竇在旁解說。

　“嗯?”

　蘇文鋌點頭，順著鼓風管，往管子另一端看去，這管子，竟延伸到了雜造局外面，穿透牆壁，不知道外面又是什麽模樣。

　“千戶大人，這邊有一道小門，可以去到外面。”屈竇指著一道小門說道。

　“那出去看一看，見識一下你們是如何送風的。”

　屈竇推開小門，兩人出得門外，卻見此處已是千戶所的邊緣，前方不遠處，就是千戶所高高的圍牆，圍牆內，則有一條五六米寬的小溪。

　溪流奔騰，嘩嘩聲入耳，這條溪流乃是人工挖掘而成，目的，就是為了給一些水動裝置動力。

　一架水車，被安裝在小溪旁，水流帶動水車，水車帶動幾根木質“連杆”，來回做往複運動，“連杆”末端，連著幾個木製風箱。

　這是一個古代版本的水排鼓風器陣列組！

　蘇文鋌連連點頭，耐著性子，聽屈竇講解了半天原理。其實，作為一個現代人，這點原理難不住蘇文鋌，恐怕一個初中生都可以說的頭頭是道。

　不過蘇文鋌沒有打斷屈竇，讓他說吧，屈竇說得如此起勁，作為一個長官，這點小小的表現需求，還是要滿足下屬的。

　回到雜造局，蘇文鋌繼續繞著高爐觀看。

　高爐前面，左側有一條出鐵管道，管道下面，放了許多結構複雜的東西。

　“千戶大人，這是‘泥范’，用來澆鑄生鐵片的。”屈竇在一旁解釋道。

　所謂的‘泥范’，就是用泥做的模具，當然，這不是普通的泥，它在鐵水高溫的侵蝕下，不會變形與開裂，這是屬於古代勞動人民的智慧結晶。

　“嗯。”

　蘇文鋌點頭，又走到高爐右側，這裡，也有一條出鐵水的管道，管道下面，則是一個方塘，方塘旁邊，堆放了大量柳木棍。

　“千戶大人，此為煉製‘熟鐵’的方塘。”屈竇解釋道。

　蘇文鋌知道，屈竇他們使用的煉鋼方法，是灌鋼法，灌鋼法，又叫生熟法，也就是說，用生鐵夾熟鐵，一起加熱煉鋼，再經過手工鍛打，就可以得到品質較好的鋼，這種鋼，古代稱之為“宿鐵”！

　雜造局這一套冶鐵裝置，不僅僅是高爐本體，它一爐的料，可以生產生鐵，並澆鑄成薄片，易於之後的灌鋼法煉鋼。

　同時也生產“熟鐵”，方法是讓鐵水流入方塘，趁熱，用柳木棍攪拌即可，待冷卻後，那就是一方塘的“熟鐵”。

　以前，若要煉製“熟鐵”，都是將冷卻凝固的鐵水，再次加熱，融化或半融化後，再行煉製。而這套方法，鐵水從高爐裡流出，趁熱就處理了，節省了時間與再次加熱的耗費，既經濟又高效。

　這套方法，乃是宋應星《天工開物》中記載過的方法，不過，這種方法，早就開始使用了，宋應星只是記錄而已。

　只不過，這樣生產出來的生鐵，就是我們熟知的那個生鐵，但是，產出的“熟鐵”，卻不是現代意義上的熟鐵。

　產出的“熟鐵”，只是一個泛指，反正不是生鐵就是“熟鐵”，“熟鐵”的含碳量很低，並且其中的其他雜質，如硫、磷、矽、錳，含量也非常低。

　但是，因為柳木棍的攪拌，其中留下了大量氧化物，加之含碳量底，因此不能用來鑄造刀劍鳥銃等兵器。

　蘇文鋌看完冶鐵裝置，大壯他們也將爐料裝填完成。

　點火，開始冶煉。

　蘇文鋌則返回靜止空間，查閱資料，看能不能在現有基礎上，改善冶鐵質量，縮短冶鐵時間。提高效率。

　經過一番查詢後，蘇文鋌弄清了高爐冶鐵的三個要素，只要將這三個要素吃透，應該就能想出改善方法。

　高爐冶鐵三個要素，一為“築爐之術”，二為“原料加工”，三為“鼓風之術”。

　目前的高爐構築技術，已經相當成熟了，築爐使用的耐火磚，甚至可以承受一千四百多度的高溫，而目前的爐溫，才一千二百度，還有提升的空間。

　所以，築爐之術，或者說耐火磚，暫時不需要改進。

　原料加工這一塊，古人已經意識到，將原料碾碎，可以增加冶鐵質量，縮短冶鐵時間。但是，古人們只是將之碾成碎塊，還不夠碎，將之碾成粉末小顆粒，效果會更好。

　這是一個改善的方向，可以在雜造局後面，小溪邊，構架一台水力碾壓機，直接將礦石等原料碾磨成粉！

　至於第三個要素，鼓風之術，目前使用的水排鼓風器陣列組，經過幾千年的演化發展而成，已經是一種高級的鼓風技術。

　但如果想要提高爐溫，恐怕不是很夠。

　蘇文鋌倒是想到了一個替換方案，使用靜止空間中的五軸聯動數控機床，加工出一台風車，內裝離心風扇，使用齒輪傳動，並用水力或者畜力驅動，經過大小齒輪的傳動，可以獲得很高的轉速。

　這種裝置，可以參考抽油煙機，如果將抽油煙機的離心風扇擴大幾倍，並多加幾組，那麽風力，一定會十分凶猛。

　可以輕松秒殺古代版的水排鼓風器陣列組。

　甚至，風力太猛，還會導致爐溫飆升，超過耐火磚承受閥值，將高爐燒毀，也不無可能。

　因為焦炭燃燒的溫度，還可以大幅提高，如果氧氣足夠，提高到兩千多度，都沒有問題。

　而現在的爐溫才一千二百度，由此可見，增加爐子供氧量，或者說增強通風，可以顯著提高爐溫！

　但是，這套離心風車的方案，被蘇文鋌否了。

　為什麽?

　因為這種東西，太過超前，現在不適合拿出來使用，等以後勢力強大了，倒是可以造出來用一用，現在麽，就顯得太過驚世駭俗。

　否了這套方案，蘇文鋌立即又想到另外一套方案，那就是——預熱！

　給泵送入高爐中的空氣預熱，讓空氣入爐之前，就擁有幾百度的高溫，這樣，可以顯著較少爐溫因冷空氣的進入而降低，從而整體上提高爐溫。

　最後總結一下，在現有基礎上，可供改善的方案，有兩個，一個是構建一台水力碾磨機，用於將爐料碾成粉末。

　第二，則是在鼓風管上增加一個預熱的裝置，將空氣預熱。

　高爐冶鐵已經開始，蘇文鋌和屈竇站在高爐前，沒有到處走動，因為這是雜造局荒廢了許久之後的第一次開爐煉鐵，誰知道有沒有問題。

　這時，蘇文鋌就將那兩個改善方案，一一說給屈竇聽。

　第一個碾磨爐料的方案，屈竇不甚在意，因為現在將爐料碾成小塊，效果已經很好了，碾成粉末，又能好到哪裡去?

　不過這是千戶大人的吩咐，同時，似乎將爐料碾碎一點，碾成粉末，也不是什麽困難的事，至少，不會導致冶鐵時間延長吧，所以，屈竇答應下來，待會兒就開始動工，構建一台碾壓機。

　至於第二個方案，給空氣預熱，屈竇也算是一個老鐵匠，聽蘇文鋌這麽一說，屈竇立即明白過來。

　“妙啊！”

　屈竇龐大的身軀蹦起三尺高，拍著手，一張國字臉上掩飾不住一種驚喜與震驚。

　“如此簡單的道理，屬下打鐵這麽多年，竟然沒有想出來！”

　屈竇看向蘇文鋌，一雙鼓凸的環豹眼，竟然冒出無數小星星

　“千戶大人，你是如何想到如此妙法的?這個預熱，又該如何越熱呢?”

　激動過後，屈竇像個好學的小學生，抓著老師追問問題。

　屈竇第一個問題，蘇文鋌直接不回答，難道要蘇文鋌告訴屈竇，現代的高爐煉鐵，甚至都不用點火，直接充入高溫熱空氣的嗎！

　“這簡單，在這個位置。”蘇文鋌走到高爐後面鼓風管旁邊，指著一個位置，接著說“在這裡，將這部分鼓風管拆掉，你再打造一巨型鐵管，安裝進鼓風管道，然後，在鐵管道下面，築一火爐，將鐵管燒熱即可。”

　屈竇撓了撓頭，一張略顯蒼老的國字臉，陷入沉思，蘇文鋌看去，屈竇這幅模樣，竟十分像那冥思苦想做題的高中生。

　這屈竇有個特點，說好聽點，就是愛鑽研，說得不好聽，就是愛鑽牛角尖，愛刨根問題，一個問題，不弄清楚都睡不著覺的。

　正是憑借這股鑽研勁兒，短短幾年，屈竇在打鐵的手藝上，就已經達到大師級別，屈竇在那個小市鎮的打鐵作坊，可是遠近聞名的。

　同時，屈竇還閑不住，找老師傅學習了木匠手藝。

　屈竇撓著頭，神色認真，一雙鼓凸的眼睛炯炯有神，說道“千戶大人，為什麽在鐵管外築爐，在鐵管外面燒熱鐵管呢?為什麽不在鼓風管上開一小門，送入木炭或焦炭，將之點燃即可?”

　“因為在鼓風管內燃燒，會消耗氧氣……就是空氣吧，在鼓風管中間就消耗了，入爐的空氣自然不夠，如此一來，反而影響煉鐵。”蘇文鋌解釋道。

　“千戶大人，何為氧氣和空氣?”屈竇追問。

　“這個……”

　“千戶大人，為什麽在鼓風管中間點燃焦炭或木炭，會消耗氧氣和空氣?”

　“這個有點複雜……”

　“千戶大人，為什麽將鐵管築入鼓風管，在鐵管下築爐，燒熱鐵管，就不會消耗氧氣與空氣呢?”

　“那有那麽多問題，照做就是了！”

　蘇文鋌丟下此話，直接離開此地。留下屈竇在那，一臉便秘之色。

　……

　高爐冶鐵，從上邊裝入爐料，在下部鼓風，形成爐料下降和焦炭燃燒煤氣上升的相對運動。

　燃料產生的高溫煤氣，穿過料層上升，將熱量傳導給爐料，高溫煤氣中所含一氧化碳，同時對氧化鐵起還原作用。

　如此一來，燃料的熱能和化學能，同時得到比較充分的利用，下層的爐料被逐漸還原以至熔化，上層的爐料便從爐頂徐徐下降，燃料被預熱而能達到更高的燃燒溫度……

　整個冶煉期間，屈竇和蘇文鋌，一直待在雜造局。

　“出鐵了！”

　冶煉時間達到，屈竇親自指點大壯等一幫新手，將他們當成學徒，一邊指導操作，一邊講明原理和注意事項。

　很快，一道炙熱光亮的鐵水，緩緩從管道中流出，直接流入左側的生鐵片澆鑄模范。等鐵水冷卻後，敲掉泥范，就可以得到用於煉鋼的生鐵片了。

　左側生鐵模范澆鑄完，立即封閉管道，將右側管道打通，炙熱的鐵水，又緩緩流入整理好的方塘。

　此時，大壯等人，按照屈竇的指示，手握長長的柳木棍，站在方塘邊緣，揮動手中棍子，用力攪拌流入方塘的鐵水。

　攪拌的意義，在於增加鐵水與空氣接觸的面積，在空氣的作用下，鐵水中的碳、矽、錳等雜質，被空氣中的氧氣氧化掉，從而減少雜質。

　不過，鐵水上千度的高溫，柳木棍，一般會溶解在鐵水裡，這些溶解在鐵水裡的柳木，將作為氧化劑，在灌鋼法煉鋼的時候，發揮巨大作用。

　所以說，用柳木棍攪拌鐵水的動作，就是將鐵水中的碳、矽、錳等雜質氧化去除，再加入柳木棍溶解生成的氧化劑。

　得到的東西，就是古人所謂的“熟鐵”。

　現代早期，五六十年代左右，其實還有些地方在以古老的方法冶鐵，基本上就是這種方法，比如“蘇剛”之類的。

　曾有專家抽樣，分析過按照古老方法獲得的“熟鐵”，發現其中的碳、矽、錳含量，被去除得非常徹底，含量均達到了百分之一以下！

　但是這種“熟鐵”中，含有柳木棍溶解後的氧化物，並且，含碳量也太低了，根本無法鑄造刀劍。

　而且，這種方法練出的“熟鐵”，無法去除其中的硫、磷雜質，古人自然不知道鋼鐵中還含有硫、磷這種雜質，導致古代的鋼鐵，始終無法達到完美。

　蘇文鋌知道，想要去除硫、磷，需得從耐火磚上面下功夫，最好是在爐中冶煉的時候，就將硫、磷去掉。

　看來，還是得改造耐火磚，不過此事倒也不用急。

　按照這種方法，產出的生鐵和“熟鐵”，都不能用來鑄造兵器。

　所以，古人又發明了一種灌鋼法，用來煉鋼，將生鐵和“熟鐵”練成鋼，就可以用在刀劍鳥銃等兵器上，獲得較好的性能。

　因為是將生鐵和“熟鐵”放在一起練，所以灌鋼法，又被稱為生熟法。

　灌鋼法，需要生鐵片和“熟鐵”片，互相鑲嵌在一起煉製。生鐵片，已經有了，在鐵水流出高爐的時候，就直接流入泥范，鑄成了一片片生鐵片。

　至於熟鐵片，則要麻煩一點，需要用鐵錘，一錘一錘敲打成薄片。

　這耗費了一些時間，蘇文鋌和屈竇趁此時間，離開雜造局，將那選出的一百多人，安排了一下。

　這一百多人，飲食、住宿、訓練場地，都需要單獨隔開，今天是沒辦法訓練他們了，那就安排他們做這些事。

　安排完畢，返回雜造局，大壯等人已經用鐵錘敲打出足夠量的“熟鐵”片，第一次乾鐵匠的活，饒是大壯等人常年務農，手臂和腰背也受不了。

　現在，大壯等人正在按照蘇文鋌的指示，做著一套簡單的動作，據說可以緩解手臂和腰背酸痛。他們半信半疑，按照千戶大人的要求，做完一整套簡單動作。

　這套簡單動作做完後，大壯等人又開始工作，將生鐵片與“熟鐵”片，夾雜一起，放入一座特製煉鋼爐中。

　一切準備妥當，開始點火煉鋼。

　隨著爐溫升高，生鐵片，將快一步融化，因為生鐵的熔點更低。融化的生鐵鐵水，將作為一種“滲碳劑”，將自身富含的碳元素，融入“熟鐵”中。

　“熟鐵”的含碳量非常低，低於百分之一以下，經過生鐵的“滲碳”後，“熟鐵”含碳量增高，變身為鋼！

　同時，富含碳元素的生鐵片，因自身的碳元素，被大量“滲透”進“熟鐵”，含碳量減少，也變成了鋼！

　如此一來，生鐵與“熟鐵”，兩種原料，都變成了鋼，這就提高了鋼的產量，幾乎沒有一點廢料。

　至於如何控制最終成品鋼材的含碳量，也很簡單，只需控制原料中，生鐵片與“熟鐵”片的多寡即可。

　生鐵片更多，那麽最終產出的鋼鐵，含碳量就更多。相反，“熟鐵”片更多，那麽最終產出的鋼鐵，含碳量就更少。

　經過常年累月的摸索，及上千年的經驗積累，現在的鐵匠們，基本上，都可以根據自己對鋼材的需求，合理調配生鐵片與“熟鐵”片的多寡。

　當然，灌鋼法還沒有完成，因為生鐵片中還含有矽、錳等雜質， “熟鐵”片中，還含有柳木棍溶解留下的氧化劑。

　矽、錳雜質，與氧化劑之間，又是郎情妾意的一對兒，隨著爐溫升高，“熟鐵”片中的氧化劑，將生鐵片中的矽、錳等雜質，通通氧化掉。

　如此一來，既去除了矽、錳等雜質，又消滅了“熟鐵”片中的氧化劑。

　最終結果，是得到含碳量適中，矽、錳等雜質含量很少的鋼材！

　堪稱完美！

　這真是一種古人智慧與結晶，甚至直至五六十年代，還有鋼鐵廠沿用這樣的方法！

　然而，實際上在操作的時候，一般會因為煉鋼爐爐溫不夠，導致灌鋼灌得不夠徹底，也就是說，一塊鐵胚中，材質還不夠均勻，有些氧化反應還沒有進行。

　所以，最後還需要人工鍛打，鍛打之後，再送入爐中燒紅，然後再次鍛打，反覆燒紅鍛打之後，鐵胚中的材質將分布均勻，未完成的“灌鋼”，也將徹底完成，從而收獲一塊符合要求的鋼鐵美料。

　不過，“灌鋼”之後的鍛打，對比於百煉鋼的鍛打，次數少了非常多，人工鍛打是非常耗時的，所以，從某種意義來說，灌鋼法，提高了煉鋼速度。

　然而，這種速度，對蘇文鋌來說，還是太慢！

　現代煉鋼法，轉爐法和平爐法，那個速度才是快。

　轉爐法與平爐法，其中轉爐法爐子的構造相對簡單，以後，說不定有可能實現。