第二天,臺中港木堡的樟木搭建出來的作坊裡,趙老大正蹲在地上,對著一堆黑褐色的鐵塊嘆氣。
鐵塊是他們昨天用傳統土法煉出來的,表面坑坑窪窪,敲開后里面佈滿蜂窩狀的氣孔,還夾雜著黃色的硫雜質,這樣的 “塊鍊鐵”,要反覆鍛打十幾次才能勉強做成鋤頭,想造燧發槍的槍管更是天方夜譚。
旁邊的工匠們也沒了往日的勁頭,手裡的鐵錘敲在鐵塊上,聲音沉悶得像敲在棉花上。
“趙老哥,這鐵…… 還能用嗎?”
林墨走進作坊,看到這場景,心裡也沉了沉。
他昨天特意讓趙老大用傳統方法試煉,就是想摸清明末鍊鐵的真實水平,結果比他預想的還要糟。
趙老大站起身,抹了把額頭的汗,苦笑道:“公子,這已經是最好的手藝了。咱們用的是廣州帶來的鐵礦砂,燒的是最好的木炭,可爐溫就是上不去,最多到一千一百度,鐵水煉不化,只能出這種‘半生不熟’的塊鍊鐵。要造槍管,得把這鐵塊鍛打幾十次,還不一定能成,說不定鍛到一半就裂了。”
林墨蹲下身,撿起一塊碎鐵,指尖劃過粗糙的斷面。
他知道,明末鍊鐵的困境,不是工匠們的手藝不行,而是技術路徑的問題,敞口爐熱量流失快、原煤雜質高、人力鼓風風壓不足,這三大難題不解決,就算有再好的鐵礦,也煉不出好鐵。
“走,去倉庫,我給你們看個東西。”
林墨站起身,帶著趙老大和幾個核心工匠往臨時倉庫走。
倉庫裡堆著從黑石坡運來的鐵礦砂,還有幾塊從原住民那裡換來的天然磁鐵(阿福說這叫 “慈石”,部落裡用來治病)。
林墨從布包裡掏出幾張紙,腦子裡飛速梳理思路。
“公子,您拿的這是甚麼?”
趙老大好奇地盯著林墨的布包,剛才好像看到裡面有光閃了一下。
“沒甚麼,是我從廣州帶來的‘記事簿’。”
林墨連忙把手機塞回布包,從懷裡掏出幾張手繪的圖紙,昨晚他熬夜把改良的鍊鐵方案畫在紙上,用炭筆標註了乾餾窯、半封閉高爐、水力風箱的結構。
“趙老哥,你們先看看這幾張圖,咱們今天就商量著,怎麼改改咱們的鍊鐵法子。”
工匠們圍了上來,盯著圖紙上奇奇怪怪的結構。
趙老大指著畫著圓柱形窯的圖紙:“公子,這是啥?看著像燒炭的窯,可上面怎麼還有通風孔?”
“這叫‘土坯乾餾窯’,是用來煉‘簡易焦炭’的。”
林墨指著圖紙,耐心解釋,“咱們現在用原煤鍊鐵,煤裡的硫太多,煉出來的鐵脆得很;用木炭雖然雜質少,雖然臺灣的木頭夠多,但是咱們這麼燒,怕是燒不了幾爐就沒了。這乾餾窯,就是把原煤燜燒幾天,把裡面的硫和雜質去掉,變成‘焦炭’—— 這焦炭燒起來火勁大,還能少生雜質,比原煤和木炭都好用。”
“把煤燜燒?” 燒炭匠老周皺起眉,他燒了幾十年木炭,從沒聽說過煤還能這麼處理。
“公子,煤要是燜著燒,不就滅了嗎?再說,怎麼知道里面的那甚麼甚麼硫沒了?”
“不會滅,這裡面有門道。”
林墨指著圖紙上的通風孔和煤氣出口。
“你們看,這窯底部鋪乾柴,中層堆原煤,頂部用溼黏土封死,只留一個小口。先燒乾柴引燃原煤,等窯裡溫度到了‘橙紅色’(他特意用顏色形容,工匠們能直觀判斷),就把通風孔封死,讓煤自己‘燜’著燒 —— 煤裡面有‘火氣’(揮發分),就算沒風,也能燒起來,還能把硫帶著走,從頂部的小口冒出來的‘煤氣’,還能點燃取暖,一點不浪費。”
老周盯著圖紙看了半晌,忽然一拍大腿:“我懂了!這跟咱們燒木炭‘悶窯’一個理兒,就是把煤裡的‘糟糠’(雜質)逼出來!只是以前沒敢這麼試,怕煤燒炸了窯。”
“就是這個理。” 林墨笑著點頭。
“咱們先建一個小的試試,用黏土和黃土砌,直徑一米五,高兩米,通風孔留三個,控制進風 —— 剛開始的時候溫度也不能太高,橙紅色就正好,要是燒到發白,煤就‘糊’了,沒用了。”
解決了燃料問題,林墨又指著畫著半封閉高爐的圖紙:“趙老哥,你們現在用的敞口爐,火勁都從上面跑了,就像煮粥不蓋蓋子,永遠煮不開。咱們把爐頂改成‘錐形’,用黏土摻石墨砌磚封上,只留一個小口出煤氣,再在爐腰加兩個‘進風口’,多送點風進去,火勁就能被攢住,爐裡面的溫度就能上去,這樣一來鐵就能煉化成鐵水了。”
趙老大湊近圖紙,手指在爐頂和進風口的位置摩挲:“公子,那這爐頂的磚,怕是得耐得住火吧?咱們平時砌爐用的那些黏土磚,燒不了多久就會裂了。”
“用黏土摻石墨。” 林墨接著解釋道。
“咱們找些石墨礦(臺灣中部有小型石墨礦,阿福說原住民叫‘黑鉛’),磨成粉,跟黏土混在一起,燒出來的磚就能扛這麼高溫度的火,足夠用了。爐缸底部再抹一層黏土摻鐵粉的泥,鐵粉從廢鐵裡磨出來,能扛住鐵水的侵蝕,不會漏。”
“還有鼓風的事。” 林墨轉向旁邊的水車匠老王。
“現在咱們鍊鐵還用人輪流拉風箱,鐵還沒練出來呢人就累得半死了,而且拉出來的風還不穩,爐裡面的溫度也是忽高忽低的。反正咱們旁邊就有條河,咱們改用水力,在附近的小河裡攔水築壩然後弄個水車,用水車來帶動風箱,風箱裡加個‘木活塞’,用麻布裹著羊毛,抹上油脂,不漏氣。這樣不用人拉,一天到晚都能鼓風,風壓還穩,火勁就不會掉。”
老王眼睛一亮,他祖上就是做水車的,最懂水力聯動:“公子,這法子可行!咱們以前用水車舂米、榨油,只要把水車軸上的齒輪跟風箱連起來,再做個‘來回轉’的機關(活塞),就能讓風箱一直鼓風。只是這活塞的密封得做好,不然風都跑了。”
“用麻布裹羊毛,再抹點豬油。” 林墨補充著。
“咱們帶來的豬油還有不少,抹在麻布上,又滑又密封,就算漏點風,也不影響大局。就算冬天小溪結冰了,咱們還可以用牛拉,靈活得很。”
最後,林墨指著畫著磁選和分揀的圖紙:“礦石也得處理下。咱們把‘慈石’(天然磁鐵)打碎,固定在木框上,在礦石堆上拉一遍,能吸起來的就是好礦石,吸不起來的就是石頭,這樣能少不少雜質。再用水力石碾把礦石都軋成核桃大小,再用竹篩分成幾等,大小一樣的礦石進爐,不會堵著,火勁能燒透。”
工匠們越聽越興奮,剛才的沮喪一掃而空。趙老大握著圖紙,手都在抖:“公子,您這法子要是成了,咱們就能煉出‘鐵水’了?不用再反覆鍛打了?”
“不僅能煉出鐵水,還能鑄炮、造槍管。” 林墨肯定地說。
“咱們今天就分工,趙老哥你帶築爐匠建乾餾窯和高爐,老王你帶水車匠做水車和風箱,老周你帶燒炭匠學煉焦,剩下的人跟阿福去撿慈石、處理礦石。咱們先建一個小窯、一座小爐試試,成了再擴大。”