“與上等白炭相比,生煤熟煉之後,還是要略差一些,但除開持久耐燒、骨架不散,所煉之鐵,用以鑄造箭簇機括刀槍矛戟以及冑甲鐵葉等,都要比生煤所煉之鐵優異許多,鑄制犁鋤等物更不在話下。倘若想要鑄造節帥所慣使的良刃,卻非要用上等白炭不可……”
莊守信原本鹽鐵使所領修造案管事大匠,赤扈人第一次南侵期間,攜家小逃離汴梁南下,到楚山之後便在工房任事。
楚山行營成立之後,長史院與州院合置,工曹作爲楚山最爲核心的部門,以徐武良爲參軍事,然而史軫、蘇老常都很大精力關注這一塊的事務。
工曹下轄營造、匠作、官牧、礦監諸院,分別以喻承珍、莊守信、徐勝等人執領。
煤鐵開採、冶煉以及兵刃甲冑鑄制等事歸於匠作院。
徐懷秘信傳回楚山,莊山信帶着其子莊庸、女婿沈練等人就搬進十八里塢,驗證生煤熟煉之法。
徐懷回到楚山,莊山信率其子婿,不僅盯着窯工小批量試燒出多批熟煤,還已經試製出一批兵械甲冑,初步得出來的結論,就是此法可用,還可以大用。
雖然生煤熟煉,與上等白炭還存在一些差異,但當世所用的絕大部分鐵器,對鐵質的要求並沒有那麼嚴苛。
生煤熟煉後僅融熔成塊,持久耐燒且骨架不散這一優點,就決定了絕大部分的鐵器鑄制,熟煤取代木炭有百利而無一弊。
至於上等良械對鐵、炭的要求都極高,這完全可以成立一個小規模的作院單獨負責即可。
“這真是大喜之事啊,新造成的煉爐正好能派上用場!”徐武良得知這個結果,也極興奮的說道。
徐懷忙於軍務,這些年主要時間都在外領兵作戰。
桐柏山匪亂之後,最初乃是徐武江、徐武良、徐勝及柳瓊兒等人留在桐柏山經營鑄鋒堂及玉皇嶺、獅駝嶺及歇馬山;二次北征伐燕失敗,徐懷南返桐柏山,新置楚山縣,政事主要由蘇老常、徐武坤、程益、唐天德以及徐武江等人負責。
當時從鑄鋒堂及玉皇嶺之經營,擴大到整個桐柏山的南嶺西段及北嶺區域,蘇老常、徐武江等人也是手忙腳亂,等到史軫南下出任縣丞,諸多事務才梳理過來。
以十八里塢鐵場爲例,鑄鋒堂接手後兩年時間,三座小型煉爐月產鐵料才穩定在一萬斤左右。
在史軫就任縣丞後,持續不斷從流民吸納青壯勞力填入十八里塢鐵礦,又使莊守信着手梳理鐵礦開採及冶煉工序,拓寬礦區與鐵場的道路,改善礦工、匠工的食宿環境,儘可能利用溪河水運,短短一年時間就使得十八里塢月產鐵料穩定到三萬斤以上。
雖說江淮荊湖等地的鍊鐵業在近百年來得到大發展,總產量已經超過北方,但說及鍊鐵之集大成者,還在擁有良礦的河北磁州。磁州鍊鐵業主要還是官營,磁州鐵監目前所造瓶形高爐,一爐能煉兩三千斤生鐵,一年能產兩百萬斤良鐵以供汴梁所需。
目前瓶形高爐還沒有傳到江淮地區去;十八里塢鐵場之前所建造的小型煉爐,水準比江淮荊湖地區更要差上一截。
磁州已陷落敵手,爲了保證瓶形高爐能傳承下來,同時也寄望能進一步降低楚山鍊鐵的成本,莊守信在史軫的支持下,年前就着手在十八里塢試造瓶形高爐。
高爐三月初就已經建成,也已經試煉好幾爐生鐵料,有望達成日產兩千斤生鐵料的目標;而僅此一座瓶形高爐,就能將十八里塢鐵場生產能力擴大兩倍,但徐懷還沒有時間親自來看一眼。
十八里塢鐵場距離礦洞很近,早年爲便利取水,還特意緊挨着一條小溪而建。
最初爲在上游溪谷多開墾一些坡田便於灌溉,方便鐵場與礦場之間能用舟筏運輸礦石,在鑄鋒堂時期,徐武良、徐武江就花費兩三萬貫錢糧,修造一道近一丈高的石堰,將溪澗上游的水位擡高起來。
石堰將溪澗上游攔截出一座狹長的小型山湖,湖水清澈,波光瀲灩。
新的高爐就建造在石堰旁,像一座兩丈餘高的窄口闊肚巨瓶。
一座龍骨水車架在石堰下方,水流從石堰溢流口泄出,衝擊龍骨帶着水車緩緩轉動着,通過拳頭粗的連接木杆推動高爐左側的風箱運作起來。
“這就是水排?”徐懷走到高爐旁,看水車與風箱聯動運轉,好奇的問莊守信。
“此爐一日能煉兩千斤鐵,以傳統騾馬鼓風,風力已有所不及。磁州鍊鐵今日猶能冠於江淮,主要還是借地勢製造水排鼓風!”莊守信說道,“節帥初起楚山,便在玉皇嶺大排圍堰,金砂溝又以水車汲水淋濾金砂,日夜不綴,省人省力,十八里塢這邊當然也不能落於人後!”
金砂溝開採砂金,徐懷最初之初是將巨樹鋸開將溪底泥鋪其上滔水衝淋;徐武良、程益等人主持縣政,逐步改用水車取水,採金月入才穩定在一萬貫之上。
當然了,桐柏山大規模建造溪澗圍堰,除了大規模開墾沿岸的溪谷坡地進行耕種外,客觀上也大幅降低白澗河等淮水主要支流夏季的洪澇災害,更爲桐柏山建造水磨、水碓等水力器械提供極大的便利。
楚山想要用瓶形高爐大幅提高生鐵產量,利用水排改善鼓風設施的性能,這是必備條件——江淮平原地區的鐵場,河流平緩,反倒沒有建造水排的條件。
“桐柏山能建高爐、水排鍊鐵,就是極大便利,此時又確認生煤熟煉能替代木炭,我估計以現有的人手,還能再添建一座瓶形高爐,到時候十八里塢鐵場的日產生鐵就有望突破到五千斤,”莊守信信心十足的說道,“這道石堰所截水流衝勢足夠強勁,運轉兩座水排綽綽有餘……”
“抵扣掉休養用時,十八里塢鐵場年產生鐵逾一百五十萬斤,這可以往日所難以想象的一個數字啊!”徐武良振奮的感慨說道,“雖說桐柏山與南陽、隨州等地,運輸不便,但只要十八里塢鐵場所煉生鐵足夠廉價,即便用騾馬直接將這些生鐵料運出山販售,也將碾壓南陽、襄陽的鐵場……”
當世鐵價低廉,即便汴梁失陷之後,襄陽兵器甲械鑄制需求激增,導致鐵價上揚不少,但每斤也不過四十餘錢。
以往十八里塢鐵場月出生鐵料三萬斤,折錢不過千餘貫,直接運往南陽販售,獲利更是微薄,主要還是在淮源鍛造成兵甲器械再販售,纔有足夠的利潤,養活這麼多礦工、匠戶——打造賣不出價的尋常鐵器,運往南陽販售都未必能回得了本。
不過,鐵料再廉價,只要耗用人力足夠少,而產出規模足夠大,直接販售獲利依舊驚人。
十八里塢生鐵料年產出,倘若真能擴大到一百五十萬斤,直接產出就高達五六萬貫;而僅以生鐵料產出,從煤鐵礦開採以及最終販售出山,就能爲楚山多容納三四千青壯勞力。
更關鍵除了十八里塢鐵礦還能進一步擴建外,桐柏山之中,適合建造瓶形高爐的礦場,也不單十八里塢一處。
事實上,楚山鍊鐵業能形成多大規模,最終只會受限於南陽、襄陽、荊湖等地的需求能有多大。
想到這裡,史軫、蘇老常、徐武良、莊守信他們都迫不及待想興工建造第二座瓶形高爐了。
“鐵水自高爐引出,爲何不直接炒煉成精鐵,再運出山販售?”徐懷沉吟問道。
鐵礦火進爐融煉,鐵水從爐底引出冷卻成鐵錠,即爲生鐵。
早年冶煉技術不發達,都是直接用模子澆鑄成刀犁斧等鐵器使用,性脆易折。
之後爲改善鐵器的性能,改鑄爲鍛,中間發明塊煉法、百鍊法、炒煉法、灌煉法。
當世治器,以炒煉法爲主。
即將生鐵置入鍋中重新熔化,摻以鐵礦粉,以柳支攪絆去渣,便能得到性能更爲優越的精鐵;進一步炒煉,還能得到柔軟的熟鐵。
以熟鐵、精鐵爲原料,再反覆加熱鍛打成形,所得鐵器,性能要比直接用生鐵所鑄之器優良得多。
不過,當世生鐵冶煉與生鐵進一步炒煉成精鐵、熟鐵,是截然分開的。
在徐懷的認知裡,生鐵治煉與炒煉完全可以合併到一起,這樣豈非可以省去生鐵重新熔化的過程?
他仔細思慮,前人之所以沒有想到這點,主要應該是鐵器生產還不成規模。
瓶形高爐技術之前都僅限於磁州官監才掌握,其他地方都是小型煉爐,鐵場及鐵作規模也極有限,沒有連續生產的必要。
問題是楚山要搞規模化鍊鐵,就必須極一切可能突破傳統的桎梏。
“……”莊守信叫徐懷盯看了半晌後,才猛然回過神來,拍着大腿叫道,“節帥真乃大才,此法完全可以一試……”