第二百四十九章 双炉炼铁
韩谦到叙州，初步整合出一千二百余兵马，确保四姓大族及渗透进叙州的潭州兵马不敢轻易妄动之后，他最紧急要做的事情，第一还是修造五柳溪堰、修造屋舍、开垦田地，将冯家奴婢及淹留叙州境内的流民安置下来。 这样他们才能获得在叙州立足的更稳固根基，要不然他仅凭一千二百人马，在叙州境内势力如此复杂的情况，怎么从沅江上游牵制潭州？ 不要说从沅江上游牵制潭州了，连潭州渗透到叙州、在中方山脚下结寨集结的千余精锐，韩谦都没有能力解决，更不要说四姓大族在沅水两岸的深山老林里，像毒蛇一样盯着他们。 而叙州之外的土籍番民，对他们同样充满敌意！ 他站在龙牙城的城墙之前，甚至能看到那些暗藏在灌木丛里、来自于鸡鸣寨的探子们警惕而仇恨的目光，甚至他这边前几天有两人疏忽大意，追赶一只射伤的麋鹿，不慎跑到老龙头那边，被那边的番兵杀得一死一伤。 这些韩谦都得先暂时隐忍下来，他此时还没有跟周边土籍大姓对抗的资本。 没有一个基础规模的群体拥立他父子，不能从地方获得基本的物资供给，一千二百军心不稳的人马，实在是有些不够看啊！ 而他们手里一千二百人，与其他势力发生交战后，一旦出现较大的人马伤亡，都没有地方补充。 将冯家奴婢及一部淹留叙州境内的流民安置下来、拉拢过来，将之前就迁到叙州、但与土籍番民矛盾颇重的客籍民众进一步收拢过来，化解掉目前人马里不安定的因素，韩谦与他父亲才算是在叙州初步站稳脚。 不过，就算将冯家奴婢、流民及客籍汉民都拉拢过来，但男男女女、老老少少，加起来也才有六七万人，仅仅相当江东地区稍大规模的一个县。 仅这点人口基础，一方面要在这么短的时间里将两三万人安排好，另一方面还要在明年秋冬之季，解决掉境内渗透进来的潭州兵马，要摆平四姓大族，在应对好外围土籍诸姓敌视的基础，保证有从沅江上游对潭州进行钳制的能力，捷径在哪里？ 韩谦将最大的希望寄托在他对当世炼铁锻钢之法的改良上。 之前他有四个月的时间，一直都在雁荡矶琢磨炼铁铸钢之法，也建造锻造房，以及多种试验性质的炼铁炉、手锻炉，在风橐的基础上造出鼓风箱，召集陈济堂等人不间断的试验新法。 甚至为了适应叙州所产的铁矿石、生铁料以及煤石，不惜挤占叙州船队紧张的运力，从叙州运铁矿石、生铁料、煤石，进行各种试验。 主要就是因为各地所出的铁矿石、煤石，成分都有很大的不同，韩谦要摸索出一套基于叙州，甚至就是龙牙山所出铁矿石、生铁料及煤石的炼铁之法。 要不然杜君益在没有掌握真正的炼铁理论基础之上，凭什么直接接手龙牙城炼铁场的工师之职？ 因为龙牙城炼铁场所采用的流程，是雁荡矶锻造房一遍遍摸索改良出来，除了陈济堂、杜君益外，韩家还有六名匠师以及庄院有十多名奴婢持续四个月参与其事，此时也都到叙州来。 而季希尧在龙牙山所建的炼铁场，无论是建造的炉铁炉还是所采用的流程，都是韩谦在雁荡矶改良过来的新法。 目前，仅有仿木炭烧制之下闷烧煤石去杂，乃是到叙州之后才着手试验。 虽说叙州的森林资源丰富，即便都用木炭炼铁，短时间内也是能消耗不尽，但问题目前用此法水洗闷烧煤石去杂，相比较烧制木炭，还是能够节省大量的人力。 而韩谦当下手头最紧缺的就是人力，几乎所有人都不认为他凭借手里头这点人手能干成什么事情！ 要不然的话，潭州又岂会轻易放他过洞庭湖？ 当然，杜君益改用闷烧去杂过的煤石炼铁之后，之前确定的炼铁流程，又出现两个新的变化，但这两个却是好的变化…… “我们用闷烧煤石替代木炭之后，炉温相比较有明显的提高，同样一段铁烧熔时间差不多能缩短十之一二；另外，闷烧煤石烧残后支撑力要比木炭强很多……”杜君益将他这段时间观察到的新变化，跟韩谦汇报。 “是嘛，这是好事啊！带我去看看！”韩谦带着杜君益等人，大步流星往龙牙城后的炼铁场走去。 炉温能提高，可不是简单将炼造生铁时间缩短十之一二的问题。 经过四个月的试验摸索，韩谦已经确定铁的熔点跟含炭量直接相关，含炭量越低，熔点越高。 这也是当世只能通过可能长达数月、数年时间进行不间断的锻打，才能得到含炭量近乎为零的柔铁的关键。 铁料去杂，含炭量降到极低，即百炼成钢绕指柔，故称柔铁，实际就是后世所说的熟铁，又称老铁。 因为柔铁的含炭量极低，熔点极高，当世炼铁炉的炉温没有办法将柔铁熔化，也就没有办法直接通过炉炼的方式得到真正的熟铁。 所以提高炉温，永远是炼铁铸钢之法改良提升的关键。 现在用闷烧煤石替代木炭，就能提高一些炉温，甚至就可以直接导出烧熔的铁水进行搅绊，在铁水未冷却时，使杂炭暴露在空气里进一步燃烧直接去除，其他杂质也能通过燃烧形成渣杂沉淀在铁水下方，从而直接降低含炭量、含杂量，这得为后续的锻造省多少力？ 这个办法，韩谦在雁荡矶就用小型炼铁竖炉试验过。 不过，雁荡矶没有办法建造大型鼓风设施，燃料以木炭为主，难以堆积太高，以致炉温提升不到韩谦所期待的程度，而导出铁水的冷却速度又太快，效果不是很理想，但也证明是值得下力气去摸索的。 龙牙山这边所建的竖式高炉，要比雁荡矶的试验用炉高出一倍，便能造更大型的水力或畜力鼓风箱，能堆积更多的燃料，此时闷烧煤石还能进一步提高炉温，给韩谦提供的想象空间就更开阔了。 韩谦心里想着，要是将竖式炼铁炉所出的铁水，导入新的坩埚炉，在高温条件进行搅绊去炭去杂，再导出来冷却呢？ 这事实上是将当世的炼铁与炒钢过程结合到一起进行，在后世又称双炉法，比铁水冷却成生铁块之后，再进行加热熔化脱炭去杂，更省燃料、效率要高得多！ 韩谦不指望能直接到真正精纯的熟铁，但这种办法要能得到含炭量适度的精铁，那比当世的炒钢法，要省多少力？ 残煤的支撑力显著提高，这也是值得大声叫好的现象。 龙牙山这边所建的竖炉炼铁，铁水出口、出渣口位于低部，加炭口、加料口位于上部，点燃后炭料支撑住铁矿石进行反应，所得的铁水从间隙流淌到底部导出，但在炭料支撑不住之前便要停止炼铁，防止料炷垮塌。 竖炉一次能炼多少铁、能加多少铁矿石，跟残炭的支撑力是直接相关的。 目前龙牙山一座竖式炼铁炉，一炉铁水能出七百斤铁，倘若闷烧煤炭的残石支撑力显著提高，一炉铁水能提高到一千斤，效率又一次能提高多少？ 有这个基础，这也方便以后建造炉膛容积更大、一炉能出两千斤甚至四千斤的竖式高炉！ 这些经验，都是韩谦过去四个月在雁荡矶摸索出来，他离开金陵潜逃，将诸多试验用炉“摧毁”掉，自然也要将掌握这些经验的韩家匠师都带出来。 韩谦赶到有哨兵值守的炼铁场。 炼铁场建在一座缓坡与龙牙城的西南寨墙之间，虽然仅有三座高逾丈余的竖式炼铁炉，以及一些更小型的锻造炉，但占地逾百亩，烧炭窑也建在炼铁场内，这样就必须要保证有足够面积的堆煤场跟堆矿场。 韩谦确认杜君益没有夸大闷烧煤石的效用后，便直接叫停一座炼铁炉，在铁水出口建造能高温搅绊或炒炼的坩埚炉，以试验他琢磨许久的双炉炼钢法…… 要是此法能成，虽然制造蝎子炮弩臂那种所需的高性能钢件还是很难打造，但龙牙山打造出来的扎甲、鳞甲、精铁刀、战矛等兵甲，成本将能大幅缩减到当世其他铁场三分之一的水准上。 成本不能进一步缩减，主要还是他这边所建的炼铁场，位置不够合适，炼铁产量受铁矿及煤石的开采及运输限制。 要是双炉法能行，韩谦下一步要是多抽调数百壮劳力，增加煤场及铁矿场的用工！ 试想着，将普通的铁箭头，换成精铁箭簇、精钢箭簇，穿透力得要提升多少？ 哪怕前期专为五柳溪工地现场打造河渠、开垦粮田的锹铲锄犁等农具，也要比普通的铁器提高一大截效率。 接下来半个月叙州仿佛正面临着暴雨前的宁静，四姓大族、潭州兵马以及客籍大户都在观望着金陵那边会如何裁决韩家父子的命运，以致都没有什么动作。 韩谦则守在龙牙城里，亲自盯着双炉改造出来。 搅绊或炒炼烧熔铁水的坩埚炉，结构要比竖式炼炉简单，体积、高度也要低一大截，只是位置要于竖式炼炉的铁水出口，这个只需要在稳固地基的基础上挖斜坑建炉便能解决。 所以说，第一座试验性的双炉改造过程，还是简单。 十五天后，第一炉双炉所出的铁水导入长条型的模子里冷却，看着冷却后的铁块泛出清亮的光泽，这不是精铁、精钢，又是什么？ 刀剑的铸造，涉及到刀刃跟刀脊的性能需求，真正处理起来还颇为复杂，但扎甲及鳞甲所需要的甲片、甲板，却只需要用薄铁进行简单的锻打就行。 这时候拿来跟传统炒钢锻打法所造的甲片进行对比，就会发现新法所铸的甲片，性能已相差无几。 一副扎甲，由数以百计的甲片穿缀而成，鳞甲的甲片数量更多，传统的制甲技术，都用小块生铁加热炒炼后再反复锻打成型。 一名制甲匠师，通常需要一年时间，才能制出一副上好的扎甲。 要是不对甲片进行炒炼锻打，直接用薄铁片充当甲片，想要获得相当的防护力，铁质扎甲便要重上一倍多。 甲卒穿上这样的铁甲，也许一次冲锋就会将体力耗尽。 防护力、铠甲重量以及制甲的效率，在当世兵甲匠作里，永远是难以调和的三个矛盾体。 用新法所炼的精铁，也需要在水力锻锤下进行一定程度的冷锻，甲片质量才能进一步提升，但相比较传统的扎甲、鳞甲匠作，效率高出太多了，而且对制甲匠师的要求，也能大幅降低。 韩谦确认新法所炼的精铁能用于制作扎甲，便第一时间从冯家奴婢以及将卒子弟里，征调十四到十六岁的百余少年作为学徒，补充到兵甲工坊。 左司斥候乃是精锐中的精锐，守淅川时缴获也多，包括返乡的刑徒兵、奚氏族人以及船帮武卫，只要立下军功、获得武勋，或者需要编入州营效力，都被允许直接将缴获的兵甲携带归乡。 所以韩谦这次在叙州凑出的一千二百人马，兵刃铠甲还是大体齐全的，所缺不多，一般说来，龙牙山这边是最不需要急着扩编兵甲匠作坊的。 只是，叙州兵马，将卒身上所穿的，最主要的还是革甲。 除了六七百副革甲外，军中较为沉重的铁甲也有百余幅，精钢扎甲却仅有二十余副。 像田城这种武艺强、气力足的战将，内穿革甲，外披精钢扎甲，只要不是遇到床子弩当面攒射，便是迎着长弓箭阵，也敢冲锋陷阵。 而革甲或稍轻薄的铁叶甲，稍远距离在抵挡普通的铁箭簇时还行，但要是这时候对方长弓上所搭的是更锋锐、穿透力更强的精钢箭簇呢？ 材料的提升，对应的不仅仅是生产力的提升，也对应着杀戮能力及效率的提升！