例如韶州路曲江县银场,官府每年收银三千两就听任民办,大抵是一百户交银四两;婺源州有铁炉五座,每座交铁课三千斤;而袁州路,年进贡铁二万五百斤;潭州路安化州年办朱砂八十两,水银五十两;沅州五寨朱砂一千五百两,水银二千二百四十两。
这种岁课已成定额,唯一的毛病是万一矿产衰竭,官府也会强迫承办之人即使从他处购买也要补足。例如朱元璋的祖上就是在不产金的地方被定为淘金户,导致破产。
抽分制,即抽分本货。官府与冶户之间按照一定比例分成。其又分两种,一种是在官方矿场,一种是在私人矿场,私人矿场中一般是二八或者三七抽分。
明玉珍合上册子,沉吟道:
“元帅府境内暂时没有私人矿场,此地的铁冶还要承担一些技术改进的尝试,等场地探查完了再决定设置几个提领所,其中一个必须是官督官办,该提领所就由铁七七担任副提领,提领从秋后考试合格的人中选。有多余提领所的可以官督民办。有两个以上的提领所然后再设置提举司。”
“主公,那这个铁冶归谁督办呢?”史天章记下之后,小心问道。
“明耀,你先监管起来,就兼任一个洈水铁冶提举司的提举。”
“义父,臣领命。”
明玉珍对史天章说道:
“待选址的匠人回来之后,再告知我,我有事要与他们说。天章,你们也辛苦了,先下去休息吧。”
史天章等领命退下。
数日之后的傍晚,明玉珍在万户府前的广场上接见了七十余名各色匠人。
只见他们身穿粗布衣裳,皮肤被阳光晒得黝黑,但眼中却闪烁着期待的光芒。
第一问,明玉珍问众人用什么材料修建冶铁炉。
有工匠说要用瓶砂、白磰、碳屑、小麦穗和泥。
瓶砂是陶瓷器的碎粉,相当于是熟料,可以提高筑炉材料的耐火温度和强度;白磰也称为白垩,是一种白色耐火泥,有较高的耐火度和热稳定性;碳屑在还原性的气氛下具有较高的耐火度和抵抗炉渣侵蚀的能力;当然小麦穗也可以换作他物,增加材料的粘结性和坚韧性。
第二问,明玉珍又问炉型。
有工匠说的与之前看过的材料大差不差。总体就是圆形曲线状,上口较小,炉腹下收。
第三问,明玉珍再问用何物鼓风。
很多工匠都说用橐。
还有工匠说使用人排、马排、牛排等鼓风装置。
只有一两个工匠说用水排。
在追问之下,这两个工匠还能说出卧轮式和立轮式两种。说得明玉珍半懂不懂,不过他们头头是道,大抵是能造,那就足够了。
第四问,明玉珍问用何物做冶炼燃料。
说出木炭和石炭的工匠占了九成以上。
然而还有少数提到了“铁碳”和“礁”。在追问之下才知道这就是焦炭。
实际上在一九六一年于广东新会发掘的南宋咸淳六年(1270年)左右的冶铁一职中就发现了焦炭,这被认为是全世界最早使用焦炭的实例。
第五问,明玉珍问如何铸造农具。
有工匠提到用铜质模具,可以做犁镜模、犁铧模、犁铧芯盒、耧铧模、耧铧芯盒、犁衣模、耙齿模、莲花饰模、桥形器模等。
最后铁七七代表众人向明玉珍汇报找到了三处场地可以督办铁冶。冶炼好的铁只需要运送十来里的陆路,其余都可以走水运。
第122章 请教铁匠中
在卸甲坪万户府门前的广场上,清晖如银,洒落在七十余位工匠身上,映出他们专注而坚毅的脸庞。
明玉珍站在他们面前,如同一颗璀璨的星辰,引领着这场关于炼铁技艺的深夜对话。
明玉珍目光如炬,逐一扫过工匠们,他的眼神中既有对工匠们技艺和学识的赞赏,也有对未来技术的期待。
他微微张开双唇,声音如同清澈的溪流,缓缓流淌在寂静的夜空中。
“诸位,你们是这个时代最出色的工匠,你们的手艺是炼铁行业的瑰宝。”明玉珍的声音充满敬意,因为之前打算用来提升炼铁技术的手段原来早都有了,“但是,我相信,我们的技艺还有提升的空间。”
工匠们闻言,纷纷抬头看向他,眼中闪烁着好奇与期待。
明玉珍微微一笑,继续道:
“炼铁技艺,虽已成熟,但仍有可改进之处。比如,我们能否在确保产品质量的前提下,提高生产效率?能否通过改进冶炼工艺,降低生产成本?比如鼓风改成水力就势在必行。冶铁炉是否还能加高?用炭量能否减少?”
他的话语像一把钥匙,打开了工匠们心中的疑惑之门。他们开始热烈地讨论起来,每个人都争相发表自己的看法和建议。
明玉珍转向制造水排的工匠,眼中闪烁着光芒:
“还有,既然已经有了水排技术,已经能为炼铁提供了强大的动力。但我有一个大胆的设想,比如我们把它改造成新的镗床,做出更高效的水锥,设计缓冲水池也保障水力尽量均匀。”
能制造水排的工匠们被他的设想所吸引,他们开始热烈地讨论起镗床、水锥的设计和制造。他们互相交流着想法,不时地用手比划着,仿佛已经看到了神奇的装置在眼前。
接着,明玉珍转向能炼焦的工匠,他的眼神中充满了鼓励:
“我知道你们的工作看似简单,但实际上却对炼铁起着至关重要的作用。你们有没有想过,除了炼焦之外,我们还能利用类似的方法制作其他的东西?比如水泥?”
炼焦工人们被他的提议所震惊,尽管不知道水泥是何物,但是他们纷纷表示愿意尝试。
整个广场仿佛变成了一个热烈的炼铁技术研讨会。明玉珍与工匠们之间的交流,如同火花般碰撞,激发出无限的创新与灵感。他们的声音在夜空中回荡,将引领这个时代前进一小步。
“最后,我宣布在坐的工匠起步就享有年入二十四石粮钞的收入,职级薪俸为十二级。今后要么有重大贡献,要么熬时间,三年只要没有过错,就升一级,有重大过程降一级。具体的章程归明耀提举解释。”
众人一听这个收入也只是觉得够吃饭而已,有的觉得还没有在张大人手下当铁匠的收入高呢,不过似乎也没办法。
然后,明玉珍把史天章叫到身边,指出了刚刚给他印象不错的六个工匠,然后就带着这些人进入万户府内,其他人则被安排去用饭然后各回各屋。
进入万户府,明玉珍等人也是先用饭,然后再去书房进行进一步的聊天。并让明耀、陆凤和史天章在一旁提笔做记录。
“都放心坐下。”明玉珍环顾众人一圈,他自己却是站着的,然后对着提出用焦炭炼铁的工匠说,“你二人能否把炼焦的事情详细描述一二。”
两人略作谦让,便决定一人主讲,一人补充。
原来备好了炼焦用煤后,应将煤拣净或捣碎过筛,去除煤中杂质后装炉烧炼。炼焦炉多为圆形(如“锅式”),从中心开量距离为八尺至一丈四五尺不等,装煤入炉必须筑紧,炉的顶部用泥掩盖,并凿通气孔,入炉烧炼的时间少则四五天、多则十数天,以煅之烟尽为度,然后微水渍熄即成焦块。
另一人补充焦炭的名称也不尽相同,有的形如山岚,称为“岚炭”;有的其色浅蓝,即称“蓝炭”;也有称“枯炭”、“锻炭”、“炼炭”、“旱炭”、“焦子”的。
整体而言,焦出于炭而烈于炭。焦炭主要用于冶铁、冶铜、煎银等。
明玉珍心道这和烧制木炭也没什么两样,难怪这个技术早就有了,只是其中的煤焦油多半也燃烧殆尽。不过对煤焦油的认识除了可以用于防腐之外,也就不知道了,干脆就不折腾了。
他问道:“可知为何要将煤炭烧成焦炭?”
一人不知,一人答曰“因为硫质使得铁脆,故以火烧去硫质”。
当然,这个时代利用土法炼焦,可以不用木炭冶炼出较低杂质的铁料。但因为焦炭中仍含有硫、硅等元素,其铁质还是不如木炭冶炼的闽铁、粤铁。
明玉珍便让能答的做副提领,不能答的做同副提领。副提领主要负责炼焦所的技术问题和生产组织工作,而同副提领主要是探究水泥的生产工作。
目前给的水泥配方就是黏土、石灰石和赤铁矿为主要成分。由于不是传统材料化学方面的研究生,配方再往下怎么搞是真不记得了,不过毕竟掌握了科研的方法,今后财力、物力上来后总是能改进的。
主要是在自己当前的认识下,水泥只是改善建筑物的一个民用材料,所以在投入上只是如布局一个闲子一般先搞着。
接着明玉珍向两个冶铁工匠普及了生铁、高碳钢、中碳钢、低碳钢和生铁的概念,然后询问:
“二位的冶铁经验和学识,我已经知晓。现在我想知道如何得到大量高质量的钢?”
两人都是冶铁好手,经验是非常丰富的。他们听了明玉珍的描述终于部分理解为何生铁经过炒钢法的处理就能变成熟铁。
“小人认为还是得用炒钢法。用炒钢法能得到好熟铁,要是把握准了应该能得到好钢。”
另一个铁匠也点头赞同。
这倒与明玉珍的看法不谋而合。
“元帅,小人想请教为何炒钢法出的熟铁有好有坏?”
第123章 请教铁匠下
明玉珍睁大眼睛,困惑地问:“什么叫有好有坏?”
“小人之前炼过的钢铁少说也有两、三百万斤,只是有时出的钢更耐用,有时出的差上一筹。刚刚元帅讲了碳在其中的作用,但是小人还是不理解这是为何?”
随后,明玉珍仔细询问炒钢法的步骤。
铁水流出后倒入炒钢池中,撒入铁矿粉搅拌,令生铁中的炭和其他杂质氧化,得到中低碳钢或者熟铁。实际上这个时代在老匠人的手中已经逐步在使用所谓的“双联法”,即炼铁和炒钢同时进行,加强了生产效率。
炒钢法的优点是操作简单、产量大,缺点是碳含量难以控制,适合制备熟铁。如果炒钢时一炒到底充分反应,则可以制出低碳钢或者熟铁。
当听到使用柳木等进行搅拌,便猜测是不是柳木碳化后又给铁水中补充了炭,而这个补充的炭的量对每个批次来说都是难以控制的。
“今后用铁棒搅拌是否可行?想个法子隔热处理,只要能拿住铁棒就行。”明玉珍给提出后建议,他怎么也想不到如何找到石棉并做成防护装置,“要是有不怕火的布就好了。”
正在侧耳倾听并书写的史天章说:“主公,可曾听过‘火浣之布’。”
“哦?仔细说说。”
“列子书中就有记载,‘火浣之布,浣之必投于火,布则火色垢则布色。出火而振之,皓然疑乎雪’。《三国志》也记载西域献火浣布。此后再无记载。”
“那也就是说失传了。真可惜!”明玉珍是真觉得可惜。
这时,陆凤起身道:“主公,臣记得《铁围山丛谈》中有提过在宋元祐七年有过此物,‘御府使人自纺绩,为巾褥裙袍之属,多至不足贵’。”
“元祐七年,距今也有三百多年了。当时为何能做到自纺绩的?”明玉珍抓住问题。
“是臣没说完,这火浣布也是从西边的大食来的。”
“大食,看来拿下番禺后还有机会去获得这火浣布。其实这火浣布就是用石棉做的,只要能找到石棉就能自己纺织。”
其实对于穿越者而言最难的是把古今的同一个生物、矿物或者是其他物品的名字都能对应起来。
就像长鱼,明玉珍一见就知道是鳝鱼,若是听人描述还不知道被自己的想象力加工变成什么样的怪鱼。
还有那焦炭,就是在古代也没有一个统一的名字,例如,山东称“臭煤”,辽宁称“砟子”,江西称“油炭”,河北称“肥炭”,四川称“泡炭”,也有称“铁炭”、“毛炭”、“粘炭”的,不知道的还以为是不同的东西。
阴影处,史天章全靠夜色掩盖,其红脸没被觑破,不过他暗自下定决心去把《铁围山丛谈》找来细读一遍。
然后,明玉珍想到炼钢的另外一条路线,那就是坩埚炼钢法。
经过明玉珍一提,两个冶铁工匠完全明白,因为这个时代冶炼金银就是用坩埚。
一个工匠说这样炼钢的产量太低。
明玉珍提出不在乎产量,主要是为了得到优质的高碳钢,并且不用这太清山中的矿石,只选取用铁棒在河沙中淘来的铁砂。
这次倒超出了两个冶铁工匠的认知,明玉珍便问:“可见过磁石?可知磁石也能冶铁?”
其中一个工匠倒是点头表示都知晓。
“那用铁棒去河沙中淘换,细小的磁石就被铁棒起来。只要河水中有的话,一人一天取个几十斤应该不难。收集起来以此炼钢,只许使用木炭,品质必然比高炉中的好。困难的是如何控制碳的量。”
两个铁匠这才点头。
于是如同焦炭工匠一样,任命铁七七担任副提领用炒钢法炼钢,并铸造农具和贴纸箭头,任命另一个为同副提领用坩埚法炼高碳钢。
最后就是对两个能造水排的工匠嘱咐道:“冶铁炉在群山之中,一定要先选好地方建造水排。一个水排抵得了三、四百人力。本帅的观点是情况多花三百人力去把矿石运下来,也不要把人力花在鼓风上。”
众人表示领命。
“还有,你二人可知如何驯服水力?”明玉珍见二人茫然,便知道陷入了沟通障碍,倒未必是他们不知道,“就是如何让流过水排转轮的流水的流量或者说速度基本不变。”
一个工匠摇头,一个工匠答道:“大帅,水多就快,水少就慢,这还能调节吗?”
“能的,不过又是另外的大工程,拦沟筑坝,然后控制放水的速度。注意在坝体上设置溢流堰。”
明玉珍说完就觉得头大,为了低成本炼钢这件事要搞多少前置工程。
“今年暂且先用人力和畜力鼓风吧。一定要把水坝建设好,这事也归明耀管理。水坝要尽可能的大,以备今后增设冶铁炉,或者是做水磨、水锥之类。”