风箱工吭哧吭哧地拉,固体的铁渐渐融化成铁水,从木炭的间隙中流淌下去。新的一批铁矿又被铺了上去。炽热的高温,让所有人都满头大汗,公子卬的缨冠就像从济水里捞起来似的。
约莫过了一个时辰,公子卬道:“差不多一炉子的铁水了。”
添料工于是下令打开熔炉腰眼处的泥塞。距离熔炉几尺远并略低几寸的位置,是公子卬命人事先筑成的方塘,四周砌有短墙。铁水涓涓地流入方塘里头。
“把生铁搅拌成熟铁。”公子卬一声令下,两个搅拌工应声而来。他们事先将潮湿的污泥晒干,并研磨成粉,再用木筛筛成面粉一样的细末。搅拌工迅速把这些泥粉均匀地播撒在炽热的铁水表面,另外四个搅拌工就站在短墙上,用榆木制成的长棍猛搅。
铁水就像稀粥一样被搅出一个个漩涡,溶解在里头的碳,被氧气变作灼热的二氧化碳,随着气流散去。榆木棍每在铁水中搅拌一阵子,就会被高温烧掉末梢三寸的长度,搅拌工于是弃之,换用新的榆木棍。
随着碳的不断反应,铁水中的碳含量被渐渐降低,最终变作冷却的熟铁。当然,这个熟铁只是简陋条件下认定的熟铁,在没有能谱仪、显微镜的古代,公子卬根本没办法检定其碳含量,兴许还可能是没有反应完全的低碳钢也吃不准。
熟铁空冷需要很长一段时间,搅拌工在公子卬手把手的指导下,把因高温而质地柔软的熟铁,直接划成方块,等到冷却完毕,这些方块熟铁被装载到一辆写有“梁山伯”的辎车上。
打扫方塘的时候,添料工用叉子拨泥,把炉子腰眼处的孔洞重新塞住,一个时辰后,第二炉铁水填满了方塘的空虚。
“这一炉铁水不必搅拌,冷却后也划成相同大小的方块,装载上车。”这一炉子是生铁,碳含量很高,公子卬给他标记的代码则是“祝英台”。
吃过午餐,公子卬让人拉着“梁”、“祝”和渗碳组的匠人们合在一处。
高炉组给渗碳组也提供了一方熔炉,公子卬撸起袖管,在铁炉上把熟铁稍稍加热、锻打成指头宽度、一寸半长度的薄片,冷却后,在熟铁上面铺上生铁,包扎缠紧。
“瞪大眼睛看好了,
公子卬取来第一袋标着“马”字的豆粉,像做炸鸡翅一样,给铁片两面敷上一层豆粉;再然后打开第二袋,“文”,裹上一层炭粉;最后打开第三袋,“才”,涂上一层草木灰。
他用泥浆封好生铁、熟铁和粉料,把他们一起放进熔炉里焖烧。
炭粉、草木灰的作用就在于给铁料渗碳,提高碳原子在铁里的固溶度。这种渗碳技术的好处可以让钢铁的碳分布均匀且稳定,效率和效果都很好,这种技术在中国一直沿用到改革开放,是为“焖钢法”。
而豆粉则是中国先人在催化介质上的创新了。人们发现氮能显著降低钢铁的临界温度,加大淬透性,提高渗碳的效果和钢铁的硬度,是非常重要的渗碳介质。
在古人常识碳氮共渗技术的早期,古代的中国工匠尝试过各种渗氮的材料,动物的毛发、指甲、骨骼,莫干山脚下的莫邪最绝,干脆自己跳下去祭剑——这氮元素大大的有。