第91章 是铁是钢

“这里，像他们这样的一共有多少人？”

“铁官徒百二十一人，卒一百二十三人，奴百五十人，工匠八十三人，民六十七人。”鲁广毫不犹豫地张口答道：“还有前些时日被抄家发落的罪犯三百五十二人。”

私冶不比官铁，官铁是官办的，里边劳作的人有服劳役的“卒”，有刑徒（铁官徒）。私冶是私营的，没资格用卒，也用不了刑徒，只能用奴隶和平民。

这个“平民”，虽曰平民，实际上大多是亡命的罪人。煮盐、冶铁劳动强度很大，很辛苦，普通的平民不到走投无路是不会来的。

汉初，吴国“招致天下亡命者”从事煮盐、冶铁，以致“山东奸猾，咸聚吴国”。

“这么多人？”孙仁问：“那其他人呢？”

“大部分都去开矿了。”鲁广笑道：“不开矿哪儿来的铁矿石？铁场七八百人，真用来铸铁的不过一二百人罢了，其他的都在山中采矿、烧炭。”

“传我命令！”玄晔突然道：“除了前些日子发落的罪犯，此间原有的铁官徒和铁奴今日尽数赦免，还他们自由身！还有，在此间服力役的卒也尽数按铁工结算工钱，来去自如。”

“这？”鲁广瞠目结舌。

“主公，不可！”钱紧惊慌道：“若是如此，哪里还有人手开矿冶铁？”

“我不是发布了法令，废除徭役了么？”玄晔道：“卒自然要放归，而且他们多被强迫超役，应当有所补偿，就按服役的时日结算工钱罢。”

“铁官徒服役多年，已赎其罪，且早已不堪重负，我便做主代朝廷赦免了他们。铁奴虽为高家私产，但高家已亡，应当还其自由身。”

“主公仁义”钱紧还想再劝：“可是……”

“至于人手问题。”玄晔打断他道：“采矿便用那些新收的刑徒，若有俘虏也可押来干活。若还是不足，可高薪招募铁工，有钱还怕招不到工人？”

“不是来了许多流民么？临近冬了，日后只会更多，就怕你以后用不完！”

鲁广激动地拜倒：“小人代他们拜谢主公！”

玄晔摆了摆手道：“噢，对了，怎么不见打铁作坊？”

“铁作在高家庄内！”鲁广苦笑道：“高家的人，精细得很！”

原来，采铁、炼铁、打铁，本来就是打铁赚钱，依律“采铁者五税一，其鼓销以为成器，又五税一。”

采铁和打铁交的税是一样的，可辛苦程度截然不同。

采铁不但累，且也危险，常有死人的事发。炼铁也很辛苦，火烧火燎的，有时也会有炸炉的情况出现。

高家的家主自不会辛苦吃住在铁场监管，而是每日前来拉走铸铁，回到庄中，专以打铁卖铁为业。因此，这铁场中没有银钱流水，自然不怕他人监守自盗。

冶铁场外似比别处热，七八个炼炉下边都是火焰升腾。

百十个铁工、铁官徒、铁奴，分别守在各自负责的炼炉周围。

有推着风囊，满头大汗地往炉中鼓风的；有赤着膀子上到垒起的高台上，往炉里下料的；有紧张地观察着火候，掌握开炉时间的。

时不时有吏卒巡行，如见到有偷懒不干活的，立马上去打骂催促。

鲁广指着前面道：“像那种大炼炉，原矿、木炭、人手充足的情况下，一天产铁千余斤。像那种较小的炼炉，一天产铁三四百斤。”

汉代的一斤相当后世的半斤，千余斤就是六七百斤，不到半吨。

这个冶坊里共有十五个小炼炉，每个平均日出铁三百斤，共计四千五百斤；两个大炉每个日出铁千五百斤，一天出铁三千斤。

“炼炉全开的话，每日产铁七八千斤，也就是两吨。”玄晔稍稍计算道：“这要打造成兵器、铠甲，也是能打造不少了。”

他又问鲁广：“为什么炼炉才开工一半？”

鲁广答道：“此处本就是个小矿，铁矿储量不多，品质又不高，能开一半炼炉还是前些日子增强了人手的结果。若不是如此，这处铁矿能让高家得了？”

也即是说，此处的铁场，每日最多产铁一吨，确实算是鸡肋了，放在后世，根本就没人理睬。

钱紧补充道：“还有，这小炉炼铁不能连续，炼一炉，须冷却清料，再补料，才能再炼。”

玄晔亲自去到炼炉出铁口，查看堆放在一边的粗铁坯。

有人正在熄灭冷却的炉内叮叮当当地敲击着，又见有人抬着滕筐出来，倒在地上，是一些粗铁坯。

此时一般的炼铁工艺流程是：先采用木炭作燃料，在碗式炉或较低矮的竖炉内，将铁矿石熔炼成呈海绵状的固体块，待炉子冷后取出，叫块炼铁。

由于炼铁炉过小，鼓风技术落后，炉温过低大约1000℃左右，而铁的熔点在1300℃以上，铁矿石在这样的固体状态下，用木炭将氧化铁还原而得到的含有较多夹杂物的海绵状的熟铁胚。

这种海绵状固体铁块含碳量低，质地软，还因为炉温低，杂质很多。所以再经锻打，挤出杂质，便是比较纯的熟铁了，也叫精铁。

熟铁制的刀剑过于柔软，士兵在战场上交锋时一刺便弯，再刺之前非要放在地上用脚踩直不可。

也是这个原因，春秋战国时铁器虽已出现，却没有大规模推广取代青铜器，直到克服了这个弱点，钢的应运而生。

玄晔拿起一块还尚有余温的粗铁坯，想当然道：“这便是生铁了。”

鲁广摇头叹道：“这种小炉，又没有大力风箱，炭火、炉温都不够，哪里能炼得出生铁？这是海绵铁，也叫块炼铁，质地软，是粗熟铁。”

“这小炉还不能连续，炼一炉就要停下来冷却，把块炼铁清出来，再装料烧火……”

作为文科生的玄晔，对于炼铁一途并不懂，以至于连熟铁和生铁都分辨不出，不由得既惭愧又好奇。

玄晔请教道：“不知如何分辨这熟铁与生铁？”

鲁广微笑着答道：“用眼看，生铁的断口是粗糙的，呈现出一粒粒的，而熟铁断口一般比较光洁。”

“如果是新断口，还可看出生铁光泽较暗，而熟铁较亮。”

玄晔不住地点头。

不过，这块炼铁并不比后世工业生产出来的熟铁，表面看起来粗糙，不规整，有点像灰土块，杂质很多，还有一层层海绵一样的细孔，模样跟生铁还真长得差不多。

这种炼铁技艺在后世早就被淘汰掉了，他认错也实属正常。在玄晔的记忆中，在后世，铁矿石经过高炉炼化出来的就是生铁。

“生铁的断口一般是不规则的，因为生铁很脆，大多是被打断的。而熟铁是不能被打断的，大多是被切割开的，所以断口一般是整齐的。”

鲁广见玄晔听得津津有味，像是打开了话匣子，滔滔不绝道：“生铁表面一定会有气孔，面熟铁则不会有气孔。”

“如果一块铁是有明显变形的，如弯曲，那是熟铁，因生铁塑性很差，不大会有如此变形。真要如此，要么断了，要么有很明显的裂纹，且变形也不会很大。”

“用耳听，生铁敲打时发声很闷，熟铁敲打时发声响亮。”

玄晔拔出腰间环刀，递给鲁广，明知故问道：“不知这是熟铁还是生铁？”

鲁广接过环刀，用手指在刀面上轻轻弹一下，其声清脆悠长：“将军说笑，此乃百炼钢也。”

“哦，如何制成？”

鲁广不假思索道：“以块炼铁作原料，经过锻打挤渣可得精铁（比较纯的熟铁），再在碳火中熏烤（吸碳），再反复锻打，从而得到钢。”

这叫块炼铁渗碳钢法，炼这种钢，碳渗进的多少，分布是否均匀，杂质除掉的程度，都非常难掌握。

因此还需把渗碳钢片对折锻打多次，以折叠的次数为依据，有“五炼”“九炼”“卅炼”“五十炼”“七十二炼”及“百炼”之说，非常繁琐耗时。

1958年大炼钢铁就是用的块炼钢法，将铁矿石与木炭放在小高炉里面焚烧还原成熟铁，然后将还原出来的铁，经过渗碳锻打后得到钢。

这种土钢质地不均匀，杂质太多，很难达到工业用钢的标准，而且效率太低，砍伐树木烧炭过度，得不偿失。

玄晔越发地疑惑，心中暗道：“不是铁矿石炼成生铁，再精炼脱碳才是钢或者熟铁么，现在怎么反过来了？”

鲁广又观其刀锋上的纹路，断定：“此乃七十二炼，淬水钢刀也！”

所谓淬火，就是先把打好的钢刀放在炉火上烧红，然后立刻放入冷水中让它骤然冷却。这样反复几次，钢刀就会变得坚韧而富有弹性了。

淬火工序看起来容易，但操作起来极难掌握得恰到好处，烧热的火候、冷却的程度、水质的优劣，都有很大关系。

淬火淬得不够，则刀锋不硬，容易卷刃；淬火淬过头，刀锋会变脆，容易折断；淬火淬得合适，非有极其丰富的经验不可。

玄晔虽然心中存疑，但不忘此行的目的，道：“此百炼成钢法全靠一人之力，千锤百炼，经年累月，太过费时费力，可有便宜炼钢之法？”

“倒也不是没有。”鲁广道：“前汉孝武皇帝之时，有炒铁之法，可用生铁直接炒炼成钢。”

炒钢因在冶炼过程中要不断地搅拌翻炒而得名，炒钢的原料是生铁，把生铁加热到融化或半融状态，利用鼓风、撒入精粉等方法，加以搅拌，可以成钢。

把含碳量过高的生铁加热到半流体状态，再通入空气，加入熟铁粉，不断“翻炒”，让生铁中所含碳元素不断氧化、析出，如果控制得好，可以得到高碳钢、中碳钢或低碳钢。

然后就可以用钢水直接浇铸成质量较好的钢件，从而大大提高钢制品的生产效率和产量。

这一技术，使汉军制式环首刀得以大批量装备军队成为可能，是汉军能够战胜匈奴的物质基础。

“块炼铁是熟铁。”玄晔疑惑道：“那如何得到大量生铁原料？”

“那个大炉出来的就是生铁。”

鲁广指了指那边的一个大炉道：“要想炼得生铁，炉要高大，木炭、生石灰和铁矿石都要粉碎，配比好。最重要的是风箱要大，中途还不能停，使铁矿石化作铁水，流出炉缸便是生铁。”