娶妻媚娘改唐史 第42章 高炉炼精钢

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城南工坊的建设，在春末夏初的艳阳下，如火如荼地进行着。夯土围墙已然高耸，核心试验区的几座砖石厂房也初具规模，青砖灰瓦，在周围的旷野中显得格外醒目。王掌柜以“江南富商周某”的身份，坐镇工坊，调度着数百名工匠、力役，将李瑾那份详尽的规划图，一点一滴变为现实。工坊内昼夜不停，夯声、锯木声、号子声交织，吸引了周围不少好奇的目光，但都被“修建货栈与南方物产加工场”的说辞搪塞过去。偶尔有县衙的胥吏前来巡查，也被王掌柜以不菲的“茶水钱”和气地打发走了。

李瑾并未频繁亲临，他如今身份不同，目标太大。他主要通过李福和王掌柜秘密安排的心腹账房传递消息、下达指令。他将大部分精力，投注在了两件至关重要的事情上：第一，完善那份准备呈递给皇帝、为工坊寻求“官方庇护”的密奏；第二，也是更具挑战性的——整理、推演并准备试验“高炉炼钢”与“灌钢法”改进工艺。

钢铁，是工业的骨骼，更是军国利器。唐代的冶铁炼钢技术已相当发达，百炼钢、灌钢法（将生铁和熟铁合炼）等工艺成熟，能够锻造出精良的刀剑甲胄。但受限于炉温、燃料、鼓风技术以及对碳含量的精确控制，产量、质量稳定性以及获取优质“精钢”（高碳钢）的效率仍有很大提升空间。尤其是适用于制造精密器械、坚韧工具、乃至未来可能的火器部件的“匀质高碳钢”，更是难得。

李瑾并非冶金专家，但他拥有超越时代的基本原理认知。他知道，提高炉温是核心，而提高炉温的关键在于改进鼓风设备（强化空气流量和预热）、使用高热值燃料（焦炭，或优质煤炭替代部分木炭）、以及优化炉膛结构和耐火材料。唐代已有利用水排（水力鼓风机）的记载，但多用于大型官营冶铁，且效率有待提高。至于“高炉”，此时的竖炉炼铁已具雏形，但与后世成熟的、能连续出铁水的高炉尚有差距。

他结合记忆中的碎片知识（如古代中国冶金史、简易高炉原理图）和唐代现有的技术条件，开始绘制“试验性小型高炉”及配套“热风炉”、“水力/畜力活塞式鼓风机”的草图。他没有好高骛远，目标是建造一座高约两丈、炉膛内径三尺左右的小型高炉，能够使用本地易得的铁矿石（需先破碎、洗选、烧结成块）、木炭与初步煅烧过的“石炭”（煤）混合燃料，配合改进的鼓风，尝试冶炼出品质更优、含碳量更可控的“高碳生铁水”，再通过后续的炒炼、灌炼等工序，获得性能更好的钢。

这需要试验，大量的、可能失败的试验。耐火砖的配方、炉膛的倾斜角度、风口的布置、燃料的配比、鼓风的风压与风量……每一个细节都可能影响成败。他将这些技术要点分解、简化，用唐代工匠能理解的术语和图示记录下来，并标注出关键的控制参数和可能的风险。

与此同时，他让王掌柜秘密搜罗长安及周边州县的冶铁、铸铜匠人，尤其是那些“善于琢磨、不墨守成规、且愿意签下严格保密身契”的。最终，选定了三位年约四旬、经验丰富但各有“怪癖”的匠师：一位姓赵，曾因私自改进祖传灌钢法被原东家驱逐；一位姓钱，痴迷于研究各种鼓风机关；还有一位姓孙，对辨识矿石、燃料颇有心得。三人皆因各种原因落魄，被王掌柜许以重利、提供独立工舍、保障家小生活，并承诺其“奇思妙想”若成功可得重赏的优厚条件招揽至工坊，直接入驻核心试验区，由他们牵头组建最初的“冶铁试验组”。

当李瑾第一次在工坊核心区秘密改建出的“图纸房”内，向赵、钱、孙三位匠师展示他那套“古怪”的高炉与鼓风设备草图，并解释其中“预热鼓风以增炉温”、“以特定比例混合木炭石炭”、“控制‘黑金’（指碳）入铁之多寡可得不同刚柔之铁”等理念时，三位匠师最初是震惊、怀疑，甚至觉得这位年轻得过分、穿着儒袍的“东家”（他们不知李瑾真实身份）在异想天开。但当李瑾用炭笔在木板上画出简单的气流、热量循环示意图，并用他们熟悉的冶铁术语解释为何“热风”能助燃、为何“石炭”煅烧后去杂可增热、为何炉膛形状影响铁水流动与反应时，三人眼中的疑虑渐渐被一种混合了狂热与敬畏的光芒取代。

“东家……不，先生！”赵匠师声音发颤，指着热风炉的草图，“此物……此物若成，岂非能将冷风变为暖风甚至热风吹入炉中？寻常水排、皮橐之风，入炉即冷，确是大耗火力！若能预热……乖乖，这炉子怕是要烧得通红透亮！”

钱匠师则痴迷地看着那活塞式鼓风机的结构图：“以水车或牲畜拉动此杆，推动皮碗往复，风力集中且可调……妙！比某之前所想的翻板风箱，似乎更省力，风压也更大！只是这皮碗密封、连杆铰接，需得精巧……”

孙匠师则更关注燃料和矿石处理：“先生所言，将石炭先置于无明火之窑中煅烧，去其烟毒硫气，所得‘焦炭’（李瑾借用的名词）更耐烧、更纯净……此理某细思，确有可能！还有这矿石，需破碎、水选、再以粘土粘结煅烧成块……这是为了去杂、均匀，使其在炉中受热反应更匀？”

见三位匠师迅速理解了核心原理，并开始思考具体实现的细节和难点，李瑾心中大定。他将整理好的、分门别类的“试验要点”和“问题记录簿”交给他们，郑重道：“诸位师傅，此非凭空妄想。我年少时曾得海外奇人传授残卷，于金石冶炼之道略有耳闻。然纸上得来终觉浅，能否成事，全赖诸位师傅之手艺、经验与巧思。工坊之内，一应物料、人手，任凭三位调用。但有所需，可直接寻王总管。唯有一条，所有试验过程、数据、成败，皆需详细记录于此簿，不得外泄一字。若能成功，不仅三位可名留匠史，得享厚报，于国于民，亦是莫大功德！”

“先生放心！”三人齐声应诺，眼中燃烧着技术探索者特有的光芒。他们一生与火炉铁水为伴，追求技艺突破几乎成了本能。李瑾提供的思路，为他们打开了一扇前所未有的大门，哪有不全力以赴之理？

核心试验区的“一号高炉”工程，随即在绝对保密中启动。赵、钱、孙三人带着精心挑选的十余名签了死契、沉默肯干的学徒，在王掌柜调拨的泥瓦匠、铁匠配合下，开始依据李瑾修改后的最终图纸，建造这座承载着超越时代期望的炼铁炉。李瑾则通过李福，不断传递他根据前世模糊记忆和逻辑推演提出的修改建议，比如耐火砖的接缝处理、风口的倾角微调、出铁口与出渣口的位置等。

就在高炉主体即将完工，开始砌筑内部耐火层和安装鼓风设备时，李瑾等待的“官方东风”，终于来了。

经过数次修改斟酌，他那份关于“献琉璃精制之法、建工坊以利宫廷、试验奇技巧思”的密奏，通过东宫渠道，悄然呈递到了皇帝李治的案头。李治览罢，沉思良久。对于李瑾“知恩图报、愿献奇术、并自筹资金建坊”的忠心，他颇为赞许。琉璃之美，他早已见识，若能得更大、更精、更多样的制品充盈宫室，自然乐见。更重要的是，李瑾在奏折中隐约提及，此工坊将来或可“试制利农、利工、利兵之新器”，甚至可为牛痘推广、军中防疫提供特制器皿，这无疑打动了他。如今太子病体渐安，朝局稍稳，若能有这样一个不费朝廷帑银、又能产出实用之物、还能让李瑾这等“有巧思”的臣子一展所长的所在，似乎并无不可。

不过，帝王心术，讲究平衡与掌控。李治将奏折扣下，先召来了长孙无忌、于志宁密议。

“李瑾此请，二位爱卿以为如何？”李治将奏折内容简略告知。

于志宁是东宫首僚，李瑾如今是他下属，且此议对东宫（太子）有间接好处，自然倾向于支持：“陛下，李瑾忠心可嘉，其人所献琉璃，确系珍品。若其能自筹资金建坊，改良工艺，既可供奉内廷，亦可售卖获利，补贴用度，更可试验有益之巧技，似是一举多得。臣以为，只要严加管束，不使其与民争利过甚，或可准其试行。”

长孙无忌则考虑得更深更广，他抚须缓缓道：“陛下，李瑾年轻，有奇思，肯任事，确是难得。其所言琉璃、奇技，或有所成。然，私营工坊，规模渐大，恐非长久之计。一则有与民争利、聚敛之嫌；二则其术若真有大用，如那‘牛痘’一般，则不宜尽操于私人之手。老臣以为，不若仿将作监下属‘百工署’之例，许其以‘供奉’之名建坊，所出精品优先供应宫中，余者方可发卖。并可派一可靠官员或内侍，参与监管账目、稽核产出，使其虽为私营，实带‘官督’之性质。如此，既可励其忠心，用其才智，又可防微杜渐，将利国奇技，纳于朝廷掌控之中。”

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李治闻言，深以为然。长孙无忌的建议，既给了李瑾施展空间，又套上了笼头，将潜在的利益和风险都控制在可接受范围内。“司徒老成谋国，此言甚善。便依司徒所言，准李瑾所请。着内侍省与将作监，各派一员，协同东宫（于志宁），对李瑾所建工坊行‘稽核监理’之责，一应产出，需报备在案，优先供应宫禁。其坊可挂‘内廷供奉’之牌。具体章程，由司徒与于卿拟定。”

有了皇帝的口谕和“内廷供奉”这块金字招牌，城南工坊的性质瞬间发生了微妙变化。虽然依旧是王掌柜出面经营，账目独立，但有了官方背景，采购某些受限原料（如大量石炭、优质黏土）、招募特殊匠人，都顺利了许多。于志宁指派了一名东宫属吏，内侍省和将作监也各派了一名品阶不高、但人精似的宦官和匠官，隔三差五来“巡视”，实则更多是了解情况、看看有无新奇玩意可上报，顺便收取些“常例”。王掌柜应对得体，账目清晰，招待周到，偶尔送上些工坊试制的、不算最顶级的琉璃小件，倒也相安无事。

“内廷供奉”的牌子悄悄挂上工坊大门一侧，并未引起太大波澜，但在有心人眼中，这已是一个明确的信号：这处工坊，背后有宫里，甚至可能是皇帝的影子。那些原本有些蠢蠢欲动、想打探或分一杯羹的地方胥吏、豪强，顿时偃旗息鼓，观望起来。

李瑾对此结果颇为满意。官方监管虽有掣肘，但换来了保护伞和发展空间，利大于弊。他让王掌柜对三位“监理”恭敬有加，该给的好处不少，但核心试验区的秘密，则严加封锁，那三位“监理”的活动范围也被限制在办公区和已投产的玻璃坊外围。

时间在忙碌中飞逝。五月末，芒种时节，城南工坊的“一号高炉”，在经历了数次小型点火试验、调整风道、修补耐火层后，终于准备正式进行第一次“出铁”试验。

这一日，天未亮，李瑾便以“休沐访友”为名，悄然离开崇仁坊，在数名换了便装的东宫侍卫（于志宁特意拨给他“护卫安全”的）暗中保护下，从农庄密道进入工坊核心区。

试验场气氛凝重而热切。高约两丈的土红色炉体静静矗立，旁边连着略矮些的圆柱形热风炉（以高炉废气预热鼓风），以及由畜力（两头健牛）驱动的改良活塞式鼓风机。炉前堆放着处理好的铁矿石团块、木炭、以及孙匠师带着人反复试验烧制成的、黑亮坚硬、敲击有金属声的“焦炭”。赵、钱、孙三位匠师带着各自挑选的学徒，全身穿着浸过水的厚麻衣，脸上蒙着湿布，神情肃穆，如同即将进行一场庄严的仪式。王掌柜也在一旁，额角见汗，既是紧张，也是炉前高温烘烤。

李瑾站在稍远的、搭了凉棚的观察台上，同样心潮起伏。他知道，这一步若能成功，意义非凡。这不仅意味着能得到质量更好的钢铁，更是对他带来的知识、唐代工匠智慧以及这种“产学研”结合模式的一次重大验证。

“吉时已到，开炉——！”随着赵匠师一声沙哑的高喊，钱匠师指挥学徒驱动牛只，活塞鼓风机开始发出“呼哧呼哧”的沉闷声响，将空气压入热风炉预热，再送入高炉底部风口。孙匠师则亲自监督，指挥学徒们通过炉顶的加料口，将按特定比例混合的焦炭、木炭、矿石团块分层投入炉中。

炉内很快传来“噼啪”的燃烧声，烟囱冒出浓烟，随即在鼓风机持续送风下，浓烟渐淡，火焰透过炉体上方的观火孔，呈现出明亮的橙黄色，并逐渐向白炽转变。热浪滚滚袭来，即使站在观察台上，也能感到扑面而来的灼热。

“风力稳！”

“炉火正！”

“加料！”

匠师们简短而有力的指令在炉前回荡。所有人都紧盯着炉火、风压、以及炉体各处的状况。李瑾也全神贯注，根据火焰颜色、烟尘状况，结合前世模糊的常识，判断着炉内反应。他注意到，使用了部分焦炭和热风后，炉温明显高于寻常炼铁炉，火焰更加白亮耀眼。

时间一点一滴过去。从清晨到正午，高炉持续燃烧。匠师们根据经验和李瑾事先交代的注意事项，不断调整着燃料配比和鼓风强度。炉体在高温下隐隐发红，但坚固的耐火层经受住了考验。

终于，在午后未时左右，一直紧盯出铁口的赵匠师猛地大吼一声：“见红了！准备出铁！”

只见那用特殊耐火泥封堵的出铁口，被长长的铁钎猛地捅开，一股炽热耀眼的、金红中带着白亮的粘稠铁水，如同地心奔流的岩浆，带着令人窒息的高温与光芒，轰然涌出，顺着预先挖好并铺了耐火砂的沟槽，奔腾流入下方早已准备好的、用耐火泥制好的“铁水包”中！

铁水！是铁水！不是以往竖炉炼出的、需要再次破碎熔炼的铁块，而是可以直接浇铸的液态生铁水！而且，看其流动性、光泽和颜色，品质似乎极佳！

“成功了！出铁水了！”炉前瞬间爆发出震天的欢呼！许多匠人学徒激动得热泪盈眶，赵、钱、孙三位匠师更是互相拍打着肩膀，哈哈大笑，状若癫狂。王掌柜也长长舒了一口气，抹去额头的汗水，看向观察台上的李瑾，眼中充满敬佩。

李瑾也笑了，紧绷的心弦为之一松。但他知道，这仅仅是第一步。铁水出来了，还要看其成分、性能。他快步走下观察台，来到稍远处已经准备好的炒炼炉旁。那里，赵匠师已经指挥人，用长柄铁勺舀起一勺铁水，倒入一个浅底的炒炼炉中，加入碎矿石（氧化剂），用铁棒不断搅拌（炒），使生铁中的碳氧化，降低碳含量，得到熟铁或钢。这是关键时刻，考验匠师经验和对火候、碳含量把控的时候。

铁水在炒炼炉中沸腾、四溅，赵匠师全神贯注，根据铁水的颜色、粘稠度、沸腾状况，不断调整着搅拌速度和氧化剂的添加。终于，他看准时机，猛地用铁勺舀起一团已变得粘稠、颜色暗红、火星四溅的半流体，迅速倒入旁边准备好的模具中。

“嗤——！”一阵白烟腾起，模具中的金属迅速冷却成形。

待其稍冷，赵匠师用铁钳夹出那块仍发着暗红光泽的金属块，放在铁砧上，示意一名膀大腰圆的学徒抡起大锤。

“铛！铛！铛！”

沉重的锻打声中，那块金属迅速延展变形，火星四射，却没有像劣质生铁那样脆裂，而是显示出良好的延展性和韧性！赵匠师又取来一块冷却后的边角料，用锤子敲击，其声清脆，断口处呈现细密的银亮光泽，与寻常熟铁或低碳钢的灰暗断口明显不同。

“成了！是精钢！好钢！”赵匠师声音颤抖，举起那块经过初步锻打的钢块，在阳光下，其表面隐约可见流水般的细密纹路，那是碳分布相对均匀的表现。

李瑾接过那块尚有余温的钢块，入手沉甸甸，敲击声清越。他知道，虽然这“精钢”的碳含量、均匀性、杂质控制与后世工业钢不可同日而语，但比起唐代常见的百炼钢、灌钢法所得，其生产效率、材料利用率、以及性能稳定性，很可能已有了质的飞跃！更重要的是，这条路走通了！高炉 热风 改良燃料 炒炼/灌炼的工艺路线是可行的！

“恭喜先生！贺喜先生！此铁水易得，成钢优良，实乃神术！”三位匠师围拢过来，激动万分。

“是诸位师傅技艺精湛，不辞辛劳之功！”李瑾郑重向三人躬身一礼，“今日之功，当载入工坊史册，三位师傅及所有参与之人，皆有重赏！然此术初成，尚需精益求精，探索最佳配比、工艺。望诸位再接再厉！”

“愿为先生效力！”众人齐声应诺，士气高昂。

李瑾又仔细询问了此次冶炼的详细数据——燃料消耗、铁水产出率、炒炼得钢率、以及钢块的初步观感性能，让随行的账房详细记录。他知道，这些数据是未来改进的基础。

离开工坊时，夕阳已将天边染成绚烂的橘红色。李瑾回头望去，那座刚刚诞生了唐代第一炉“现代工艺”钢水的高炉，在暮色中静静矗立，烟囱仍有袅袅余烟，仿佛一个新时代的图腾。

钢铁，文明的基石。有了它，工坊才能制造更精密的工具、更耐用的器械，甚至……为未来可能的更多“奇迹”，打下坚实的基础。而这“高炉炼精钢”的成功，如同一声惊雷，虽暂时只在城南一隅炸响，但其回音，必将穿透围墙，震撼整个长安，乃至更远的地方。

李瑾坐上马车，嘴角噙着一丝笃定的微笑。玻璃、牛痘、钢铁……他播下的种子，正在这片古老的土地上，一颗接一颗地，破土发芽。