军器监匠作工坊的情形,比武库稍好,却也有限。数十座大小不一的炼铁炉、锻炉、退火窑分布在各处院落,黑烟滚滚,叮当之声不绝于耳,匠人们赤膊劳作,汗流浃背,看起来一片繁忙景象。
然而,在云湛这位“内行”眼中,问题同样触目惊心。
炼铁炉多为传统的小型竖炉或坩埚炉,燃料以木炭为主,但木炭质量参差不齐,影响了炉温与铁水纯净度。炉体本身保养不佳,耐火砖破损严重,热量散失巨大。最重要的是,这些炉子各自为政,每一炉炼出的铁水质地、成分都有差异,全凭炉前匠师的经验“看火候”,毫无标准可言。
锻打工坊更是如此。铁料加热后,由匠人手工捶打成型,力度、次数、折叠锻打的层数,全凭师傅手感与习惯。同一批铁料,不同匠人打出的刀胚,性能可能天差地别。所谓的“百炼钢”,在这里更像是“碰运气钢”,且效率低下。
云湛在工坊内巡视了近两个时辰,与几位看似老实本分、技艺相对熟练的老匠人简单交谈,又仔细查看了几处关键的物料堆场和半成品存放处,心中那改良方案的雏形,渐渐清晰,却也变得更加沉重。
仅仅优化现有流程、加强检验,或许能剔除最劣等的成品,将粗制滥造的比例降低一些,但想从根本上提升军械质量,尤其是刀剑甲片这类对材料性能要求极高的部件,必须从源头上解决问题——铁的冶炼质量。
回到军器监临时为他安排的、位于监正值房隔壁的一间略显简陋的公事房,云湛屏退左右,只留下赵德柱守在门外。他摊开纸笔,开始勾画。
他知道,自己的想法一旦提出,必将石破天惊,甚至可能被视为“异想天开”、“劳民伤财”。但若想真正造出堪用的军械,这是绕不开的一步。
沉吟良久,直到暮色四合,公事房内点起了灯烛,云湛才停笔。纸上画着一个结构相对复杂的竖炉草图,旁边标注着尺寸、风道、烟囱、出铁口、耐火材料要求等简要说明,还有一系列关于炉料配比(铁矿、焦炭——他标注为“精炼石炭”、石灰石)、鼓风要求(他想到的是尝试改进水排或畜力鼓风,加大风量与风压)、以及初步的“标准化”冶炼流程设想。
这不是现代高炉,但相较于这个时代普遍使用的小型竖炉或坩埚炉,它更大,结构更合理,追求更高的炉温和更稳定的铁水质量,可以视作一种原始高炉或改进型大型坚炉。云湛将其暂命名为“聚元炉”,取“汇聚火力,熔炼精元”之意。
建造这样一座炉子,需要专业的窑炉工匠(这方面可以请鲁寿山推荐或从琉璃行当借调懂耐火材料的匠人)、大量的特定耐火砖、优质的“石炭”(需先行尝试焦化工艺以获得初步的焦炭)、更强大的鼓风设备、以及对铁矿和熔剂的预处理(破碎、筛选)。更重要的是,它需要时间,需要大量的人力物力投入。
而这些,恰恰是皇帝给的四十日期限内,最缺乏的东西。
但云湛决定,必须提出来。哪怕暂时无法立刻建成,也要作为一个明确的、长远的技术方向和施压工具。同时,他可以先以“试验”为名,建造一个缩小版的、结构简化的“试验炉”,用于验证焦炭炼铁、改进鼓风等关键技术的可行性,并尝试小批量生产质量更稳定的“试验铁”,用于打造那五百把刀和部分箭簇。这样,既能应对眼前的紧急任务,又能为未来的真正革新积累经验、培养人员、争取时间和资源。
理清思路,云湛连夜求见齐王李景睿。此事,必须先获得齐王的支持,才有可能上达天听,并获得必要的资源倾斜。
齐王府,书房。烛火下,李景睿仔细看着云湛带来的草图与说明,眉头越皱越紧。
“聚元炉……统一冶炼,提升铁水质量……”李景睿低声重复,目光锐利地看向云湛,“云先生,此炉建成,确能大幅提升铁质?”
“回殿下,此炉设计,旨在提升炉温、稳定炉况、改善铁水纯净度与均匀性。”云湛解释道,“炉温更高,可更有效去除杂质;炉况稳定,则每炉产出之铁水性质相近;配合预处理后的精料与强效鼓风,有望得到比现有军器监所产,品质更高、更稳定的‘熟铁’乃至初步的‘低碳钢’。以此为材,打造刀剑甲片,其韧性、硬度、耐腐蚀性,皆可望有显着提升。”
“需要多少时间?多少银钱?”李景睿问到了最关键的问题。
云湛如实相告:“若要建成图中规模之完整‘聚元炉’,并配套相应料场、鼓风、耐火窑等,以军器监目前之人力物力及……可能的阻力,即便全力以赴,恐也需三月以上。耗费……初步估算,不低于五万两白银。”
“五万两!三个月!”李景睿倒吸一口凉气,“父皇只给了四十日!而且,如今朝中为北疆战事、赈灾、边军粮饷已焦头烂额,户部绝不可能轻易拨付如此巨款,用于建造一座‘可能有用’的新炉!”
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