三國之掙扎求活 第一百四十二章開啟煉鋼（下）
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既然要煉鋼，就必須先知道此時的煉鐵技術。馬淳原先所在的山陰石峽里附近就有一個小有名氣的鐵礦--漓渚鐵礦。
相傳春秋時越國著名的冶劍師歐冶子就在漓渚附近鑄造出十把名劍，所以當地百姓都有一手煉鐵的粗淺手藝，私自煉鐵成風。馬淳當初就曾見過周二他們搭建鐵爐，用鐵礦石煉出生鐵。不過這些生鐵質地脆弱，做出來的農具容易損壞，馬淳也很少關注他們。
現在聽說馬淳要開爐煉鐵，周二便和趙山召集了十幾個原石峽里村民來馬淳的住處商議。
周二道：「淳哥兒要煉鐵，咱也約莫知道一些。我看過小志找來的鐵礦石，這裏的鐵礦石含鐵量比咱漓渚那邊多，此地附近還有不少耐燒的黏土，可以修幾個爐子。不過咱的手藝糙，在石峽里是你也見過咱煉出來的鐵塊脆的很，打出來的農具要不了幾天就損壞了，白白浪費功夫。」
趙鐵也說道：「淳哥兒，不是咱退縮，大吳能煉出好鐵的工匠真不多，普通的生鐵咱不含糊，立馬就能煉出來。但是熟鐵還有鋼，就不是咱的手藝能擺弄的了了，估摸着也就漓渚鐵坊里那些大匠才能做的出來。」
馬淳點點頭：「你們說的我都清楚，當年在石峽里我也曾看過你們煉鐵。不過當初只顧着多種些稻米，沒仔細看過你們煉鐵。我只要你們按照原先的方法先搭個煉鐵爐讓我看看，至於如何煉熟鐵和鋼材，我還要看過你麼煉鐵之後再做打算。」
「這樣就好，」周二摸了摸花白的頭髮，笑着道：「咱石峽里土法煉鐵倒是簡單，老兄弟們加把勁，兩三天就可以給你弄出來。」
周二說的確實沒錯，十來個人兩天時間就搭出了一座一丈來高的煉鐵爐。
不過這個煉鐵爐在馬淳的眼裏簡直是粗糙到了極點，就是在空地上挖出三尺深的坑，然後在周邊用黏土圍成一個四尺方圓的爐。中間隔成兩半，上面放置研碎的鐵礦粉，下面用柴火不停的煅燒。等到礦粉融化倒入泥模冷卻，就算是煉出了黑黝黝的生鐵塊。
看着這個既不用耐火搭建，又沒有鼓風設備使鐵礦石充分加熱的冶鐵爐，不禁搖頭嘆息不已。
他知道這個時代已經有原始的高爐煉鐵方法，煉出熟鐵後反覆鍛打就能獲得精度比較高的鋼材。好像還聽說還有一種比較省力的炒鋼法，不過這種方法技術要求非常高，在沒有精確的計算下，成功概率並不高。
用周二他們的方法煉鐵，不要說得到鋼材了，就連熟鐵也幾乎不可能煉出來。但是他知道高爐煉鐵的基本原理，前世自家長輩大煉鋼鐵時期哪個單位不起個小高爐煉鋼？後來在酒桌上喝高了還經常向他們這些小輩吹牛，說的次數多了，他自然也清楚怎麼做了。只是沒親自動過手，需要慢慢摸索其中的工藝流程。
馬淳眼下多的是時間，大夥多的是開荒種地的能手，不需要他抽出更多的精力來做。平常更多的是和冶縣過來的一些學生組織起來重開學堂。他便上午講學，下午帶着幾百個八九十來歲的學生從山上挖來黏土，讓石峽里村民幫助下挖了幾個磚窯燒制耐火磚。
磚窯燒磚就非常簡單了，黏土和水反覆捶打，再放入木製模具壓成同樣大小的一塊塊磚胚，放進磚窯大火煅燒，兩三天時間就能出一批暗紅色的成磚。
有了大批規格統一的紅磚，不僅僅能搭建煉鐵所需的高爐，還能加快居住地房屋建設。配備石灰、黏土和細沙混合而成的三合土，就能建成真正磚石結構的房屋。馬淳不清楚水泥的燒制方法，但是他曾經在農村見過三合土的做法。
這種三合土按照後世來說當然是質量不合格的建築材料，但是在此時卻是遠超當世最頂尖的建築粘合材料了。用它和紅磚建設城市，不但速度快，建成的建築牢固安全，還能擁有幾十年不倒的壽命。
以至於剛剛建成煉鐵高爐，就被柳榮發現了它的優點，立刻發動百姓大規模燒磚製作三合土，用到忠義縣城市建設中，使得整個臨高上空濃煙密佈，就像群魔亂舞的鬼蜮一樣。
耐火磚燒制好了，按照馬淳設計的煉鐵高爐也隨之搭建完成。整個爐體高達四丈，橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用生鐵板作爐殼，殼內砌耐火磚內襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸五部分。
高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、石炭、造渣用熔劑(石灰石)，從位於爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。在高溫下石炭中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳，在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧、硫、磷，還原得到鐵。
原先馬淳還想用焦炭來煉鐵，不過由於焦炭製作實在費時費力，而彭志又找到了石炭礦也就是煤礦，所以他為了節省時間和勞力，就用石炭也就是煤來代替焦炭。反正兩者區別不大，煤的燃燒也能夠提供足夠的爐溫。
人力鼓風機的製作也不複雜，幾個木匠根據馬淳的要求一合計，沒費多少時間就做了出來。論動手能力馬淳死絕對比不過這些常年操勞的匠人，只是他腦子裏有足夠的見識，只要稍微提點一下，自然就可以做出他所要求的工具。
高爐冶煉過程的特點是，在爐料與煤氣逆流運動的過程中完成了多種錯綜複雜交織在一起的化學反應和物理變化，且由於高爐是密封的容器，操作人員無法直接觀察到反應過程的狀況，只能憑藉經驗大致估算。
在冶煉過程中，一方面要實現礦石中金屬元素(主要為Fe)和氧元素的化學分離――即還原過程;另一方面還要實現已被還原的金屬與礦石的機械分離――即熔化與造渣過程。
最後控制溫度和液態渣鐵之間的交互作用得到溫度和化學成分合格的鐵液。全過程是在爐料自上而下、煤氣自下而上的相互緊密接觸過程中完成的。
低溫的礦石在下降的過程中被煤氣由外向內逐漸奪去氧而還原，同時又自高溫煤氣得到熱量。礦石升到一定的溫度界限時先軟化，後熔融滴落，實現渣鐵分離。
已熔化的渣鐵之間及與固態焦炭接觸過程中，發生諸多反應，最後調整鐵液的成分和溫度達到終點。故保證爐料均勻穩定的下降，控制煤氣流均勻合理分佈是高質量完成冶煉過程的關鍵。
這其中的關鍵點需要不斷的摸索和記錄，找出最合理的配比數據。馬淳帶着工匠和學生日夜觀察記錄，在失敗了幾十次後終於煉製出了合格的生鐵。
煉出合格的生鐵花了馬淳整整四個月時間，這時第一茬水稻已經開始收割了。
雖然產糧不算理想，每畝能夠收上來的稻穀不到一石，去殼之後獲得的大米也僅僅只有百斤左右，按後世計量方法不到六十斤。但是八千畝新開闢的農田已足夠支撐到下一季稻穀收割，等到冬季時產糧應該能夠大幅度提升，再加上還能開闢七八千畝荒地種植稻穀，到年底已經能夠真正實現自給自足。
看到這個場景，馬淳不禁長長的吐了口氣，大聲對柳榮道：「等新米入倉，咱們辦一場大宴席，慶賀豐收。」
