赤漠的凌晨四點,黑石山腳下的冶煉爐已亮起微弱火光。林舟和趙宇戴著用獸皮縫製的隔熱手套,蹲在爐體旁做最後的檢查 —— 爐膛內已鋪設一層碎煤作為引火層,手動風箱的獸皮連線處用樹脂密封加固,砂型模具(長 30 厘米、寬 15 厘米、高 10 厘米)整齊擺放在出鐵口正前方,模具內壁塗抹了一層細沙,防止鐵水粘連。“今天的核心挑戰是將爐膛溫度穩定在 1250-1300℃,這個溫度才能讓鐵礦石充分還原成鐵水,同時避免爐體因超溫開裂。” 林舟用礦錘輕輕敲擊爐壁,聽著均勻的 “咚咚” 聲,確認耐火磚沒有鬆動,“之前的模擬試驗最多隻到 1100℃,今天是真正的實戰,每一步都要精準把控。”
凌晨五點,冶煉正式啟動。趙宇先點燃引火層的碎煤,待火焰逐漸升騰後,林舟透過加料口緩慢填入混合好的 “鍊鐵原料”—— 篩選後的鐵礦石(鐵含量 68.5%)與塊狀煤炭按 3:1 的比例混合,每填入 20 公斤原料,就停頓 10 分鐘,讓燃料充分燃燒,避免原料堆積導致區域性溫度過低。“原料新增必須‘少量多次’,這是防止‘燜爐’的關鍵。” 林舟一邊新增原料,一邊觀察爐口的火焰顏色:初期火焰呈橙紅色(約 800℃),隨著煤炭持續燃燒,逐漸變為亮黃色(1000℃),最後轉為刺眼的白色(1200℃以上),“火焰顏色是判斷溫度的直觀指標,必須時刻盯著,一旦出現暗紅色,就要立即加大風箱力度。”
手動風箱的操作是溫度控制的核心。趙宇採用 “間歇式拉箱法”:每分鐘拉動風箱 30 次,持續 5 分鐘,讓爐膛氧氣充足,溫度快速上升;然後減緩至每分鐘 15 次,持續 10 分鐘,維持溫度穩定,避免燃料過快消耗。“之前我們試過勻速拉箱,結果要麼溫度升不上去,要麼燃料燒完後溫度驟降。” 趙宇額頭滲出汗水,手臂因持續用力微微發酸,“現在這種間歇式操作,既能保證高溫,又能讓燃料燃燒更充分,一塊煤的燃燒時間能延長 20%。”
上午七點,爐膛溫度升至 1150℃,但隨後出現了第一個難題 —— 溫度上升速度明顯放緩,爐口火焰從亮黃色轉為淡黃色,獸骨溫度計顯示溫度停滯在 1180℃,無法突破 1200℃的關鍵閾值。“應該是原料中的鐵礦石顆粒過大,還原反應不充分,導致熱量釋放不足。” 林舟立刻停止新增新原料,用長柄鐵鉤伸入爐膛,輕輕翻動內部原料,將結塊的礦石打散,同時加大風箱力度至每分鐘 35 次,“我們之前只考慮了礦石純度,卻忽略了顆粒大小對反應效率的影響,現在必須透過翻動和增氧,加速鐵礦石與煤炭的還原反應。”
半小時後,溫度終於突破 1200℃,爐口火焰重新變為刺眼的白色,甚至能看到爐膛內原料呈現出半熔融狀態。但新的問題接踵而至 —— 爐體側壁的測溫孔附近,出現了細微的裂紋,少量紅色熱氣從裂紋中滲出,這是爐體溫度過高、耐火磚受熱膨脹導致的。“必須立即降溫,否則裂紋會擴大,甚至引發爐體坍塌!” 林舟果斷減少風箱拉動頻率至每分鐘 10 次,同時用溼黏土快速封堵裂紋,“溼黏土遇高溫會形成堅硬的外殼,既能堵住縫隙,又能起到區域性降溫的作用。” 趙宇則透過加料口,少量新增乾燥的胡楊木屑 —— 木屑燃燒時產生的煙霧能降低區域性溫度,同時形成 “還原性氣氛”,促進鐵礦石還原。
上午九點,爐膛溫度穩定在 1280℃,且持續了 40 分鐘,林舟判斷鐵礦石已充分還原,鐵水已在爐膛底部積聚。“準備出鐵!” 他和趙宇分工協作:林舟用鐵釺小心撬開封堵出鐵口的溼黏土,隨著黏土脫落,一股暗紅色的鐵水緩緩流出,帶著灼熱的氣浪,順著預先挖好的陶土溝槽,流入砂型模具中;趙宇則手持鐵鉤,隨時準備清理溝槽內可能出現的堵塞 —— 鐵水中的少量爐渣若堆積在溝槽內,會阻礙鐵水流動,導致澆築失敗。
鐵水澆築過程持續了 5 分鐘,砂型模具逐漸被填滿,表面泛起一層暗紅色的氧化皮。林舟立即用溼黏土重新封堵出鐵口,防止爐膛內剩餘熱量過快流失,同時用陶土蓋蓋住模具,讓鐵水在模具內緩慢冷卻 ——“緩冷能減少鐵錠內部的應力,避免出現裂紋。普通鐵器冷卻需要 2 小時,而我們的高純度粗鐵,需要冷卻 4 小時以上,才能保證內部結構均勻。” 林舟用溫度計測量模具表面溫度,從最初的 600℃緩慢下降,每小時約降低 100℃,符合緩冷要求。
下午一點,模具溫度降至 200℃以下,林舟和趙宇戴著隔熱手套,小心地敲碎砂型模具 —— 一塊表面粗糙但質地均勻的粗鐵錠赫然出現,長約 28 厘米、寬 14 厘米、高 9 厘米,重量約 5 公斤。趙宇用砂紙打磨鐵錠表面的氧化皮,露出內部銀灰色的金屬光澤,用手指敲擊,發出沉悶而堅實的 “咚咚” 聲,沒有任何空心或裂紋的跡象。“成功了!我們真的煉出粗鐵了!” 趙宇激動地舉起鐵錠,向直播鏡頭展示,“這不僅是一塊鐵,更是我們在赤漠實現資源深度轉化的標誌!”
林舟則用行動式檢測裝置對鐵錠進行全面檢測:硬度達到 HB200,遠超普通粗鐵的 HB160;含碳量 0.3%,屬於中碳鋼,既具有一定的強度,又便於後續鍛造;硫含量 %、磷含量 %,均低於優質鋼材的標準(硫≤%、磷≤%)。“檢測結果遠超預期!” 林舟看著資料,語氣中難掩興奮,“這得益於我們前期的三級篩選技術 —— 高純度鐵礦石減少了雜質干擾,再加上精準的溫度控制,才能煉出這麼高品質的粗鐵。要是用未篩選的鐵礦石,硬度最多隻有 HB150,雜質含量也會超標。”
當天下午,林舟將粗鐵錠的照片、檢測資料及冶煉過程影片,傳送給專項團隊。專項團隊的回覆在 1 小時內送達:“赤漠首塊粗鐵的成功冶煉,驗證了‘礦石篩選 — 高溫控制 — 緩冷成型’技術體系的可行性,為後續規模化冶煉奠定了基礎。已計劃將這套土法鍊鐵技術進行萬倍具現,製作成標準化教程,推廣至國內鄉村冶金工坊和小型鐵礦企業,幫助其提升鐵器品質,降低生產成本。同時,首批具現的 1000 萬噸鐵礦,將優先供應採用該技術的企業,形成‘資源 — 技術 — 產業’的完整閉環。”
這一訊息透過直播傳遞給觀眾後,引發國內冶金行業的熱烈討論。某鄉村冶金工坊的傳承人李鐵牛在直播間留言:“我們一直用傳統方法鍊鐵,鐵錠硬度低、雜質多,賣不上價。要是能學會這套技術,肯定能做出高品質鐵器,讓工坊活起來!” 某小型鋼鐵廠的工程師也表示:“這套技術雖然原始,但核心邏輯與現代冶金一致,尤其是溫度控制和緩冷工藝,對我們最佳化小型高爐冶煉引數有很大啟發。”
夕陽下,林舟和趙宇將粗鐵錠放在臨時營地的展示架上,與之前製作的陶罐、石斧並列擺放 —— 從非金屬資源(黏土、石材)到金屬資源(鐵礦),從手工工具到冶煉產品,赤漠探索的成果已逐漸形成體系。“接下來我們要學習鐵器鍛造技術,將粗鐵製成鐵斧、鐵鏟等實用工具,進一步提升探索效率。” 林舟看著手中的粗鐵錠,“而這套鍊鐵技術,也將透過萬倍具現,為國內產業發展注入新的活力,讓赤漠的智慧真正惠及民生。”