第8章 第一炉好铁
铜套镶好之后,水排的声音变了。
原先那股“嘎吱嘎吱“要散架的动静没了,换成了一种均匀的“咔嗒咔嗒“,节奏稳,像心跳。林正安趴在炉子根底下听了半炷香,从底盘一直听到立轴顶端,确认上下轴承都不晃了。铜套和硬木轴之间磨合出一层薄薄的亮面,摸上去滑而不涩。
水排活了。铁炉没活。
头一炉点火,林正安守了一整天。矿石,木炭,分层填进去,风嘴全开,水排“咔嗒咔嗒“地往里灌风。他原以为风量够了,炉温就能上去。到傍晚扒出炉膛一看——全是烧结的渣团,里头裹着零星几块海绵状的东西,灰黑,多孔,一掰就碎。
他骂了一声。这种东西他认识。块炼铁——炉温够不到铁的完全熔点,只能把矿石烧成半熔的海绵铁,再靠反复锻打把渣挤出去。效率低得让人想骂娘,但全天下九成九的铁匠都是这么干的。他以前在课上听,觉得这是历史。现在站在炉子跟前看实物,才知道这“历史“两字有多沉——一炉料,一天的活,就出这么一坨海绵。
第二炉他加了风量,水排拉杆调到最长行程。炉温确实上去了,矿石开始软化。可炉膛太矮,风从底下进去,热气没来得及在炉里打转就从顶上窜走了。铁水没聚拢,炉壁先被烧蚀了一块,黄泥往下淌,像流浓。
第三炉他把风嘴往上挪了一尺。这一炉出了铁。黑乎乎一坨,断面粗糙,拿锤子一敲,声音发闷,像敲湿木头。
“这玩意儿打钉子都嫌软。“
声音从背后传来。周砺不知道什么时候又来了,倚在围墙缺口处,抱着刀。瞥了一眼那块铁,从鼻子里哼了一声,转身就走。
林正安没还嘴。周砺说得对。这种铁含硫高,性脆,锻打时容易裂。问题不在风,不在矿石,在炉子。
炉型老了。
他需要宋元高炉的图纸。可图纸在南京文渊阁里头,他连门都进不去。
跟冯廷提这事的时候,冯廷正在院子里给一盆兰花剪枯叶。剪子很旧,刃口磨得发亮,剪下去“嚓“的一声,干净利落。冯廷剪完一片才开口:“李编修那个人,你还记得吧?说工匠篇目是杂学的那位。他在文渊阁管书,绕不开。“
“那怎么办?“
冯廷放下剪子,拍了拍手上的灰:“文渊阁里头不是所有编修都跟李编修一样。有几个穷得叮当响——七品编修年俸三十二两,南京又是清水衙门,养不活一家老小。给钱,他们就肯抄。“
“多少钱?“
冯廷伸出一根手指头。
“四十两。“
林正安愣住了。四十两是什么概念?他对这个数字没什么概念,可来明代这几个月他知道——一个七品知县一年俸禄四十五两。四十两买一摞抄本,冯廷这是把家底都掏了。
“冯公公——“
“你等着。“冯廷把剪子收进袖子里,没让他说完。
五天后冯廷回来,怀里揣着一摞发黄的纸。竹皮纸,墨色浓淡不一,显然是分几次抄的。最上头一张写着“炉冶法·宋元“,下头密密麻麻蝇头小楷,配着几张简笔图。
林正安翻到第三页,眼睛亮了。
图上画的是一座高炉。炉膛比他见过的任何一座都高,约莫一丈七八。风嘴的位置——他数了数——在炉底以上两尺处。旁边一行小注:“风口下移,风自下而上,热气盘旋于炉腹,铁水自炉底流出。“
正是他想要的东西。热风在炉腹里打旋,还原反应更充分,铁水往下淌的时候已经被预热过的矿石和炭层挡了一道,热量留得住。他在脑子里把这原理过了一遍——对,就是这么回事。宋元的人不懂化学方程式,但他们看见了结果。
他接着往后翻。中间夹着几页讲炒钢法——把生铁加热到半熔状态,用铁棍反复搅拌,让里头的碳和空气里的氧反应,碳一点点氧化跑掉,铁就由脆变韧。抄本上不叫脱碳,叫“去硬“,说法土,但意思一样。
再往后翻,有一段讲矿石的,提到一种“锰石“。黑褐色,与铁矿石同入炉,可使铁水“去恶气,凝而坚“。
林正安盯着“去恶气“三个字看了半天。恶气就是硫。锰和硫的亲和力比铁强,会优先跟硫化合成硫化锰,飘进渣里。他以前背过这个反应,没想到宋元的人早就摸出来了——不知道原理,但看见了结果。
“锰石长什么样?“他问。
冯廷摇头。
又过了三天,冯廷弄来一小袋黑褐色的石头。说是龙江船厂南边山里采的,当地人拿它砌墙根,嫌它硬,不好凿。林正安敲开一块,断面灰黑,隐约有金属光泽。软锰矿,主要成分二氧化锰。正是去硫的料。
重砌炉子花了七天。
林正安按抄本尺寸,把炉膛加高了四尺。风嘴从原来的位置往下挪到炉底以上两尺。炉壁用本地耐火土混石英砂重新夯筑,内壁抹了一层炭灰泥——这是抄本上没写的,是他自己的经验,炭灰隔热防烧蚀。
宋应星蹲在边上记了三天笔记,炭条在粗纸上沙沙地响。林正安瞥过一眼,发现这小子记东西的方式很怪——不写过程,只记关键数据和结论,旁边画一张简图。“炉膛高一丈三尺,风口距底二尺,加锰石三斤,出铁六十七斤,色灰白,声清脆。“
第四炉点火那天,林正安守了整整一夜。
子时上料。矿石,木炭,锰石,按比例分层填入。丑时炉温上来,风嘴呼呼灌风,炉腹里发出一种低沉的呜咽声,像肚子在叫。寅时,炉底渗出第一股铁水。
林正安拿长柄勺接了一点,倒在预热的砂模里。铁水灰白色,不像铁,倒像化了的银子。含硫高的铁水呈暗红色,含硫低的偏白——碳硫含量不同,熔点和流动性都不同。灰白色,对了。
等铁锭冷却,他拿锤子敲了一下。
“铛——“
清脆,有余音,像敲寺里的钟。他又翻过来敲背面,还是“铛“。拿凿子在铁锭上凿了道口子看断面——致密,晶粒细,没有气孔和夹渣。
“好铁。“他自己说了一句。嗓子干得发哑。
冯廷端着茶碗过来,往他手里塞了一杯:“歇会儿。“
林正安没歇。他站在铁锭边上算成本:矿石,木炭,锰石,人工,水排损耗,四十两抄本分摊……每斤铁的成本比市价高一成。但质量是市价铁的三倍。值。
周砺是第二天来的。
他不是来看林正安的。他是来军械库领铁料的。南京留守中卫每月初领料,雷打不动。军械库的料都是各地送来的官铁,质量参差。好的能凑合用,坏的打出来的刀一碰就卷刃。这回他翻了翻新到的料,手停了。
铁锭的颜色不对。灰白,不是那种发黑的暗红。他拿起来掂了掂,沉。翻过来看断面,致密,没气孔。他从腰间拔出短刀,用刀背敲了一下铁锭。
当——
周砺的眉毛动了一下。
“这铁哪来的?“
“城外铁炉坊送来的,新炉子出的料。“
周砺没等他说完,把铁锭往马背上一扔,翻身上马:“这批料我全要了。差多少,补钱。“
下午他到了铁炉坊。林正安正跪在炉子后头修水排的一个叶片,木头裂了条缝,他拿铁箍箍上。听见马蹄声他抬了下头,看见周砺翻身下马,也没起身。用不着。
周砺绕着新砌的炉子转了一圈,看了看加高的炉膛,看了看底部的风口,又弯下腰看水排和陶管的接口。
“这炉子你重砌的。“不是问句。
“嗯。“
“按什么砌的?“
“《永乐大典》里宋元高炉的法子,改了改。炉膛加高了四尺,风口挪到底部。水排的风直灌炉底。“
周砺站起来,拍了拍手上的灰。他没再问炉子,而是从马背上卸下那块铁锭,往林正安面前一搁。
“怎么炼的?“
林正安把铁箍咬紧,站起来。他把第四炉的事简单说了——炉型,风口,风量,投料配比,还有锰石。说得不快,中间停了两回,想措辞。周砺听完没说话。他捡起那块铁锭,又敲了一下。当——
“比官铁好多少?“
“没测过。手感和声音看,至少硬一截,渣少。打了才知道。“
“打几把刀试试。“
“行。“
周砺把铁锭放回马背上,翻身上马。坐在马上低头看着林正安,那张晒黑的脸上没什么表情。
“你这炉子,“他说,“我下次带我家铁匠来看看。“
林正安愣了一下。
“行。“
周砺一夹马腹,走了。马蹄声顺着山坳里的小路远去,甲片碰击的声音叮叮当当。
林正安站在原地,看着他走远。冯廷不知道什么时候出现在院门口,手里端着茶盏。这老太监脸上的笑淡淡的,不显,但确实在笑。
“成了。“冯廷说,语气跟说“今天天不错“似的。
“嗯。“
“周家少爷要是肯带铁匠来,这炉子就算站住了。“
林正安回到炉子后头继续箍叶片。手上在动,脑子里在转。第一炉好铁出来了,周砺肯低头看了,冯廷满意了。这一步算迈出去了。可下一步呢?那摞抄本里还有一段,写的是“炒钢法“。铁好,钢更好。钢的事他还没敢动。
“先生。“宋应星不知什么时候凑过来,手里捏着本子,“我把这几炉的数据整理了一遍。“
林正安接过本子翻了翻。每一炉的数据列得清清楚楚,炉膛高度,风口位置,风量,投料配比,铁水颜色,断面,敲声——一项一项对齐着排。最下头还写了一行小字:“水排,炉型,锰石,三者协同,缺一不可。水排修而炉型旧,则风足而热不足;炉型新而无锰石,则热足而铁不纯;三者俱备,方得好铁。“
这小子十二岁。十二岁就知道做对比数据,还能从数据里推出“三者协同“。
“写得好。“林正安把本子还给他,“不过你那个'三者协同',还得加一句——成本。四十两的抄本钱,得从好铁里赚回来。“
宋应星低头在本子底下又添了一行:“抄本费四十两,分摊入炉,每斤铁加价二文。“
林正安看着这行字,笑了一下。这少年比他会算账。
院子里水排还在转,咔嗒咔嗒的,风灌进炉底,炉膛里的火光从炉口探出来,暗红。林正安坐在炉子边上,看着那点火光。一个月。一个月的废料,蚊虫,周砺的冷脸,冯廷那种似笑非笑的眼神——总算有个交代了。
他攥了一下拳头,又松开,把铁锭收起来,搁到炉子旁边的石台上。
原先那股“嘎吱嘎吱“要散架的动静没了,换成了一种均匀的“咔嗒咔嗒“,节奏稳,像心跳。林正安趴在炉子根底下听了半炷香,从底盘一直听到立轴顶端,确认上下轴承都不晃了。铜套和硬木轴之间磨合出一层薄薄的亮面,摸上去滑而不涩。
水排活了。铁炉没活。
头一炉点火,林正安守了一整天。矿石,木炭,分层填进去,风嘴全开,水排“咔嗒咔嗒“地往里灌风。他原以为风量够了,炉温就能上去。到傍晚扒出炉膛一看——全是烧结的渣团,里头裹着零星几块海绵状的东西,灰黑,多孔,一掰就碎。
他骂了一声。这种东西他认识。块炼铁——炉温够不到铁的完全熔点,只能把矿石烧成半熔的海绵铁,再靠反复锻打把渣挤出去。效率低得让人想骂娘,但全天下九成九的铁匠都是这么干的。他以前在课上听,觉得这是历史。现在站在炉子跟前看实物,才知道这“历史“两字有多沉——一炉料,一天的活,就出这么一坨海绵。
第二炉他加了风量,水排拉杆调到最长行程。炉温确实上去了,矿石开始软化。可炉膛太矮,风从底下进去,热气没来得及在炉里打转就从顶上窜走了。铁水没聚拢,炉壁先被烧蚀了一块,黄泥往下淌,像流浓。
第三炉他把风嘴往上挪了一尺。这一炉出了铁。黑乎乎一坨,断面粗糙,拿锤子一敲,声音发闷,像敲湿木头。
“这玩意儿打钉子都嫌软。“
声音从背后传来。周砺不知道什么时候又来了,倚在围墙缺口处,抱着刀。瞥了一眼那块铁,从鼻子里哼了一声,转身就走。
林正安没还嘴。周砺说得对。这种铁含硫高,性脆,锻打时容易裂。问题不在风,不在矿石,在炉子。
炉型老了。
他需要宋元高炉的图纸。可图纸在南京文渊阁里头,他连门都进不去。
跟冯廷提这事的时候,冯廷正在院子里给一盆兰花剪枯叶。剪子很旧,刃口磨得发亮,剪下去“嚓“的一声,干净利落。冯廷剪完一片才开口:“李编修那个人,你还记得吧?说工匠篇目是杂学的那位。他在文渊阁管书,绕不开。“
“那怎么办?“
冯廷放下剪子,拍了拍手上的灰:“文渊阁里头不是所有编修都跟李编修一样。有几个穷得叮当响——七品编修年俸三十二两,南京又是清水衙门,养不活一家老小。给钱,他们就肯抄。“
“多少钱?“
冯廷伸出一根手指头。
“四十两。“
林正安愣住了。四十两是什么概念?他对这个数字没什么概念,可来明代这几个月他知道——一个七品知县一年俸禄四十五两。四十两买一摞抄本,冯廷这是把家底都掏了。
“冯公公——“
“你等着。“冯廷把剪子收进袖子里,没让他说完。
五天后冯廷回来,怀里揣着一摞发黄的纸。竹皮纸,墨色浓淡不一,显然是分几次抄的。最上头一张写着“炉冶法·宋元“,下头密密麻麻蝇头小楷,配着几张简笔图。
林正安翻到第三页,眼睛亮了。
图上画的是一座高炉。炉膛比他见过的任何一座都高,约莫一丈七八。风嘴的位置——他数了数——在炉底以上两尺处。旁边一行小注:“风口下移,风自下而上,热气盘旋于炉腹,铁水自炉底流出。“
正是他想要的东西。热风在炉腹里打旋,还原反应更充分,铁水往下淌的时候已经被预热过的矿石和炭层挡了一道,热量留得住。他在脑子里把这原理过了一遍——对,就是这么回事。宋元的人不懂化学方程式,但他们看见了结果。
他接着往后翻。中间夹着几页讲炒钢法——把生铁加热到半熔状态,用铁棍反复搅拌,让里头的碳和空气里的氧反应,碳一点点氧化跑掉,铁就由脆变韧。抄本上不叫脱碳,叫“去硬“,说法土,但意思一样。
再往后翻,有一段讲矿石的,提到一种“锰石“。黑褐色,与铁矿石同入炉,可使铁水“去恶气,凝而坚“。
林正安盯着“去恶气“三个字看了半天。恶气就是硫。锰和硫的亲和力比铁强,会优先跟硫化合成硫化锰,飘进渣里。他以前背过这个反应,没想到宋元的人早就摸出来了——不知道原理,但看见了结果。
“锰石长什么样?“他问。
冯廷摇头。
又过了三天,冯廷弄来一小袋黑褐色的石头。说是龙江船厂南边山里采的,当地人拿它砌墙根,嫌它硬,不好凿。林正安敲开一块,断面灰黑,隐约有金属光泽。软锰矿,主要成分二氧化锰。正是去硫的料。
重砌炉子花了七天。
林正安按抄本尺寸,把炉膛加高了四尺。风嘴从原来的位置往下挪到炉底以上两尺。炉壁用本地耐火土混石英砂重新夯筑,内壁抹了一层炭灰泥——这是抄本上没写的,是他自己的经验,炭灰隔热防烧蚀。
宋应星蹲在边上记了三天笔记,炭条在粗纸上沙沙地响。林正安瞥过一眼,发现这小子记东西的方式很怪——不写过程,只记关键数据和结论,旁边画一张简图。“炉膛高一丈三尺,风口距底二尺,加锰石三斤,出铁六十七斤,色灰白,声清脆。“
第四炉点火那天,林正安守了整整一夜。
子时上料。矿石,木炭,锰石,按比例分层填入。丑时炉温上来,风嘴呼呼灌风,炉腹里发出一种低沉的呜咽声,像肚子在叫。寅时,炉底渗出第一股铁水。
林正安拿长柄勺接了一点,倒在预热的砂模里。铁水灰白色,不像铁,倒像化了的银子。含硫高的铁水呈暗红色,含硫低的偏白——碳硫含量不同,熔点和流动性都不同。灰白色,对了。
等铁锭冷却,他拿锤子敲了一下。
“铛——“
清脆,有余音,像敲寺里的钟。他又翻过来敲背面,还是“铛“。拿凿子在铁锭上凿了道口子看断面——致密,晶粒细,没有气孔和夹渣。
“好铁。“他自己说了一句。嗓子干得发哑。
冯廷端着茶碗过来,往他手里塞了一杯:“歇会儿。“
林正安没歇。他站在铁锭边上算成本:矿石,木炭,锰石,人工,水排损耗,四十两抄本分摊……每斤铁的成本比市价高一成。但质量是市价铁的三倍。值。
周砺是第二天来的。
他不是来看林正安的。他是来军械库领铁料的。南京留守中卫每月初领料,雷打不动。军械库的料都是各地送来的官铁,质量参差。好的能凑合用,坏的打出来的刀一碰就卷刃。这回他翻了翻新到的料,手停了。
铁锭的颜色不对。灰白,不是那种发黑的暗红。他拿起来掂了掂,沉。翻过来看断面,致密,没气孔。他从腰间拔出短刀,用刀背敲了一下铁锭。
当——
周砺的眉毛动了一下。
“这铁哪来的?“
“城外铁炉坊送来的,新炉子出的料。“
周砺没等他说完,把铁锭往马背上一扔,翻身上马:“这批料我全要了。差多少,补钱。“
下午他到了铁炉坊。林正安正跪在炉子后头修水排的一个叶片,木头裂了条缝,他拿铁箍箍上。听见马蹄声他抬了下头,看见周砺翻身下马,也没起身。用不着。
周砺绕着新砌的炉子转了一圈,看了看加高的炉膛,看了看底部的风口,又弯下腰看水排和陶管的接口。
“这炉子你重砌的。“不是问句。
“嗯。“
“按什么砌的?“
“《永乐大典》里宋元高炉的法子,改了改。炉膛加高了四尺,风口挪到底部。水排的风直灌炉底。“
周砺站起来,拍了拍手上的灰。他没再问炉子,而是从马背上卸下那块铁锭,往林正安面前一搁。
“怎么炼的?“
林正安把铁箍咬紧,站起来。他把第四炉的事简单说了——炉型,风口,风量,投料配比,还有锰石。说得不快,中间停了两回,想措辞。周砺听完没说话。他捡起那块铁锭,又敲了一下。当——
“比官铁好多少?“
“没测过。手感和声音看,至少硬一截,渣少。打了才知道。“
“打几把刀试试。“
“行。“
周砺把铁锭放回马背上,翻身上马。坐在马上低头看着林正安,那张晒黑的脸上没什么表情。
“你这炉子,“他说,“我下次带我家铁匠来看看。“
林正安愣了一下。
“行。“
周砺一夹马腹,走了。马蹄声顺着山坳里的小路远去,甲片碰击的声音叮叮当当。
林正安站在原地,看着他走远。冯廷不知道什么时候出现在院门口,手里端着茶盏。这老太监脸上的笑淡淡的,不显,但确实在笑。
“成了。“冯廷说,语气跟说“今天天不错“似的。
“嗯。“
“周家少爷要是肯带铁匠来,这炉子就算站住了。“
林正安回到炉子后头继续箍叶片。手上在动,脑子里在转。第一炉好铁出来了,周砺肯低头看了,冯廷满意了。这一步算迈出去了。可下一步呢?那摞抄本里还有一段,写的是“炒钢法“。铁好,钢更好。钢的事他还没敢动。
“先生。“宋应星不知什么时候凑过来,手里捏着本子,“我把这几炉的数据整理了一遍。“
林正安接过本子翻了翻。每一炉的数据列得清清楚楚,炉膛高度,风口位置,风量,投料配比,铁水颜色,断面,敲声——一项一项对齐着排。最下头还写了一行小字:“水排,炉型,锰石,三者协同,缺一不可。水排修而炉型旧,则风足而热不足;炉型新而无锰石,则热足而铁不纯;三者俱备,方得好铁。“
这小子十二岁。十二岁就知道做对比数据,还能从数据里推出“三者协同“。
“写得好。“林正安把本子还给他,“不过你那个'三者协同',还得加一句——成本。四十两的抄本钱,得从好铁里赚回来。“
宋应星低头在本子底下又添了一行:“抄本费四十两,分摊入炉,每斤铁加价二文。“
林正安看着这行字,笑了一下。这少年比他会算账。
院子里水排还在转,咔嗒咔嗒的,风灌进炉底,炉膛里的火光从炉口探出来,暗红。林正安坐在炉子边上,看着那点火光。一个月。一个月的废料,蚊虫,周砺的冷脸,冯廷那种似笑非笑的眼神——总算有个交代了。
他攥了一下拳头,又松开,把铁锭收起来,搁到炉子旁边的石台上。