第三十二节钢铁

第一章韬光养晦第三十二节钢铁

北京王恭厂

在谈到有关经费的问题时，林洲也是很为难的。小理虽然文味轩是目前自己手里头最能挣钱的了，但是远远的比不上自己花钱的速度，几乎到处都是伸手要钱的人似的。从禁卫军到清查田亩，从京师大学堂到燧发枪的研发，各个都是一个大窟窿，欲壑难填一般。看来应该走多种经营的道路了，否则就是文味轩再能揽钱，也是经不住这么多的地方要钱的。

“这样吧，前期的工作就先从工部的预算中支取，等到地址选好以后朕在想办法来筹措资金！”所谓的一分钱难倒英雄汉，何况是如此庞大的一国之君呢，林洲也是在“钱”字没有多少的辙了。

“臣自会把这件事情办好！”赵士祯躬身对林洲行了个礼，什么都没有皇帝的承诺最重要，既然皇上已经答应了的事，以后这搬迁新厂的工作就少了一份的麻烦了。

“关键是要选个好的地方，朕看了看现在王恭厂的冶铁炉和锻制设备，觉得还是有很大的改进的地方的。”说着，林洲就走到一座正在溶化铁水的大炉子前。

“皇上小心，危险！”赵士祯连忙的走到林洲的面前，拦着他进一步的往前去。

“放心，朕没事！”林洲一脸的轻松，倒是附近陪同的一干官员和工匠们心里担忧着，这万一迸出的铁水溅到皇上身上，那可就是大大的罪过了，说不得一家老小下辈子都要流放千里了。

林洲知道现在他的身份是比较特殊的，再也不能像后世那样在现场旁边给周围的人做示范了，于是只好乖乖的回到了原地。

“你们看现在这王恭厂的冶铁炉，都是用人力鼓风机，以人来摇动手柄来转动鼓风机给冶铁炉送风，既费时有费力。为什么不能利用我们祖先已有的智慧呢？所以以后一定要适地制宜，在不能像成祖皇帝那样不顾客观情况把偌大的厂子建在这京师繁华之地了。”林洲一想到这王恭厂的历史就有点怨恨他名义上的先辈来。

旁边一圈的人，谁也不敢答话，因为皇帝可以数落他的先祖，但是他们不行，否则大不敬的帽子砸下来，不知要有多少的人头落地了。小理

“组织工匠们研制更大的冶铁炉，准备好各项的工作才行啊！”林洲是迫切的想要制造出先进的燧发枪来，那可是对付北方游牧民族的利器。

“臣遵旨，不负皇上厚望！”赵士祯知道皇帝是急着要出结果的，在困难也要接着上的。

林洲是来自四百多年后的人，而且是机械专业的高材生，对于这个时代的钢铁冶炼技术还是知道一点的，上学时也多少学过一些钢铁冶炼的历史，即使是上课时经常的睡觉，但是还是能够记住一点点的。虽说那些几百年后的东西也是无法应用在这个时代的，但是一些跟这个时代相近的一些冶铁技术还是有很大的应用空间的！看着眼前这耸立着的几座冶铁高炉，简直是土的不能再土了，很像后世传说中大炼钢铁的那种土高炉，不知道这个炉子是用什么材料建造的。

“不知道这几个高炉里使用的什么材料做耐高温材料的？”林洲仔细的询问着一旁的几个看起来干这行有些年头的工匠，还是想看看能否从中找到一些可以改进的地方，毕竟后世的那些钢铁厂也是大多一步步从现在这个阶段发展而来的，即使是隔了四百年，总是会有一些技术上相通的地方。不管怎么说林洲也是机械专业的高材生，多少还是对金属冶炼懂的一点的，只不过接近现代的更多一点罢了。

“回皇上话，现在我们所用冶铁炉子里的衬里是用的草拌泥、黄粘土及大量的石英砂混合而成，所用石英砂不仅有天然的，而且还有经过加工破碎的，效果非常的好。”这时旁边一位一直陪同在侧的老师傅站了出来答道。

“你是？”林洲来了也是有段时间了，但是还没有认真的了解旁边陪同的这些人。这个时代的人是不会主动的介绍的，何况还是在皇上面前，所以突然的冒出一个人来介绍情况林洲还是有些纳闷，不认识是谁。

“这位是冶铁厂的王实甫，也是这里的管头，在厂子里也是干了几十年的老人了，对工艺很是熟悉。”赵士祯不时的插话，把说话之人给皇上介绍着。

“哦，既然是干这行时间长了，王管头可曾听说用一种叫做石墨的东西，掺在这耐火砖中可以获得更高的温度？”林洲知道这个时代还是没有发现石墨做耐火材料的，所以有意的透露自己所知无几的知识。

中国炼铁始于两千五百年前的春秋、战国之交，当时铁广泛应用于武器、农具和家庭用具。汉武帝时将炼铁收归官营，先后设立了四十九个铁官。东汉时发明了以水力代替人力鼓风，有力地推动了炼铁生产的发展。一千四百年前的南北朝时代，在一些冶铁炉上已开始用煤。使用木制风箱鼓风也比较早。这些事实说明中国古代炼铁技术的发展在世界上是较早、较快的。后来由于长期的闭关自守，炼铁技术逐渐落后。

而高炉炼铁法的历史大约已有六百年。原始的炼铁炉是由石堆炼铁法改造而成的。在土中挖一坑洞，周围用石块堆砌，称为地炉。以木炭为燃料，利用自然风力进行燃烧、加热和还原铁矿石，产品为类似块状的海绵铁。随着人力、畜力和水力鼓风方法的出现，产量提高，渣和铁也比较容易分离，产品质量有所改进。为适应冶炼难熔和难还原的矿石，需要增加炉子的高度，于是开始出现竖炉，但其产品仍是“熟铁球”，而含铁很高的炉渣则可以熔化成液体。十四世纪中叶，最早的一批冶炼生铁的高炉出现了。由于水力鼓风的发展，高炉鼓风量增大，促使高炉炉缸温度提高，于是炉内海绵铁可以大量渗碳而熔化，就产生了生铁。然而由于生铁不能锻造，难以利用，当时称之为“猪铁”。经过把生铁和矿石一起装炉再一次熔炼，便得到熟铁，同时产量增加，自此形成了炼铁的二步操作法。二步炼铁法的出现是钢铁冶金史上的一个转折点，从此逐渐发展成近代钢铁冶金工业的工艺流程：第一步矿石在高炉中还原生成生铁；第二步在精炼炉中将生铁中的碳、硅等元素氧化而炼成熟铁和钢。进而发展为当前高炉炼铁——转炉炼钢的二步流程。

十四世纪中叶的英国产业革命大大推动了经济技术的发展，高炉炼铁技术也有四项重大改进，为其后高炉逐步大型化和趋于完善奠定了基础。焦炭的应用：由于炼铁用木炭要大量破坏森林，人们开始寻求用煤作燃料，但使用原煤在高炉内容易结焦和产生粉末，给冶炼带来很大困难，一七五三年英国人吉尔比发明了一种得到焦炭的方法。以焦炭作燃料符合高炉冶炼要求，从而使生铁产量大幅度增长。使用蒸汽鼓风机送风：十八世纪中叶英国人和俄国人分别以蒸汽机驱动鼓风机为高炉鼓风，从而促进了十八世纪末高炉生铁产量的迅速增长，并为高炉大型化创造了条件。预热鼓风：一八二八年苏格兰开始以热风炉给高炉预热鼓风，取得明显效果，推动了苏格兰高炉在十年间全部装备了热风炉。早期使用的是铸铁管换热式热风炉，加热空气的温度不超过四百度，一八五七年发明蓄热式热风炉后，风温急剧升高，促使燃料消耗大幅度下降，使高炉冶炼达到一个崭新的阶段。高炉煤气的利用和封闭炉顶：一八三二年英国人第一次利用高炉煤气来加热鼓风，与此同时出现了封闭式炉顶。这两项新技术使当时的高炉生产和炉顶构造发生了巨大变化。

现在能够唯一提升王恭厂钢铁冶炼水平的事情，也就只有从焦炭、鼓风机、新式高炉等几个方面来改善和提高了。

林洲很快的就在脑海中回忆起曾经在睡觉时，意识中听到教授们所讲的一些知识，看来还是有些能够使用的。于是他对王实甫说道：“从明天起由王管头带领几个机灵点的年轻后生到宫中来，朕在文华殿中看到有关的冶铁的书籍，那可都是孤本，就由你们在那里学习一下。”

林洲想要亲自的教几个聪明机灵的年轻人，因为他知道在这个时代一样是渴求人才的。

对于这么一个天下掉下来的大运头，王实甫有点懵了，能在皇上的跟前晃悠几下可是天下无数人的梦想，没有想到今天自己一句话就有如此的运气。连忙跪在地上高呼：“草民谢万岁隆恩，谢万岁隆恩！”。声音里透出无限的激动出来。

旁边的一众人等却是满脸的羡慕之色，要是被皇帝看重日后飞黄腾达还不是信手拈来，只是这好运未降到自己身上。

“起来吧！以后再朕这里不兴三跪九叩的，你们都是冶铁行业的顶尖人物，该是朕尊重你们才是，日后见了朕可以免了这等的俗礼。”林洲还是看不惯这时代动不动就下跪的礼数，尤其是对待技术人员。他们可都是日后改善军备，提升社会生产力和推动文明进步的基石，正是由于他们孜孜不倦的追求，才会使得人类由野蛮到文明的转变，对他们的尊重才是天经地义的事情。

快到午时了，林洲初步的了解这高炉的构造，听了王实甫和其他技术人员以及工匠们的介绍之后，林洲对于这个时代大明朝在钢铁冶炼上的技术多少也就有了一些的了解，这跟他以前在大学中所学到的知识也是差不多的。

高炉炼铁已成为一种经济而有效的炼铁方法，高炉炼铁从上边装料，下部鼓风，形成炉料下降和煤气上升的相对运动。燃料产生的高温煤气穿过料层上升，把热量传给炉料，其中所含一氧化碳同时对氧化铁起还原作用。这样燃料的热能和化学能同时得到比较充分的利用，下层的炉料被逐渐还原以至熔化，上层的炉料便从炉顶徐徐下降，燃料被预热而能达到更高的燃烧温度。这确是一种比较合理的冶炼方法，因而具有强大的生命力而长期流传，王恭厂里也是这种形态的高炉。其冶炼水平的发展表现在以下几个方面：

第一，高炉炼铁中的筑炉技术达到了较高的水平。有的用含三氧化硅较高的黄色或红色耐火粘土烧成的长方形或弧形的耐火砖砌筑。，在不同部位耐火砖所用的材料、厚度、形状均不相同。有的用直径零点三到零点五厘米白色石英砂粒并掺有少量的细砂。有的用草拌泥、黄粘土及大量的石英砂混合而成，所用石英砂不仅有天然的，而且还有经过加工破碎的。这些耐火砖耐火强度达到一千四百六到一千九百度之间，这显然是耐火土中掺入了含有二氧化硅相当高的砂石的结果。这种含二氧化硅相当高的酸性耐火材料，从我国古代高炉所出大都是酸性炉渣来看，是合适的。

第二，高炉炼铁所用原料大部分已进行了加工。冶炼工人从长期的实践经验中发现，炉料的粒度整齐可以减少对煤气的阻力。因此，在冶炼之前，就要对原料进行加工，在桐柏县张畈村遗址中，曾挖出数以千吨计的矿石粉末，说明当时已十分注意对矿石的加工。

所以说王恭厂的高炉炼铁在这个时代是最先进的，至少林洲知道欧洲人还有等上六七十年才能有这种水平。可惜的是明朝的闭关锁国的政策导致技术的停滞不前，等到欧洲人用上焦炭的时候，我们还是延续着百千年来的冶炼技术。

对于知道钢铁及冶金发展大致方向的林洲来说，王恭厂以后的发展也算是有了参考了。于是在王恭厂用过了简单的午膳后，边召集了王恭厂内的头头脑脑们一起开会研究相关的技术和改进。

要不怎么说王恭厂是大明朝钢铁冶炼行业的顶尖翘楚呢！这一通的人员集合才显示出王恭厂在人才上的优势来。大大小小的，年老年少的，花白胡子的来了一大堆，站在王恭厂饭堂中足足有六七十人之多。

什么司炉、炭工、火工啦，什么冶排、鼓风、翻砂啦，林林总总的都是各个工序中技术最出众的人员，林洲扫视了一下，发现这些人大多数的年龄多是在五十岁上下的，也有几个人像是是二十出头的样子，这让林洲不禁的想到人才的后继和培养问题来。要知道明朝时的人均寿命是很低的，像这样五十岁的人已经相当于后世的六七十岁了，要是等到他们故去，何人才能接替他们呢？这不得不让林洲来考虑起来。

林洲也知道明朝实行的是匠户制度，也就是明代沿袭了元代的匠户制度，将人户分为民、军、匠三等。其中匠籍全为手工业者，军籍中也有不少在各都司卫所管辖的军器局中服役者，称为军匠。从法律地位上说，这些被编入特殊户籍的工匠和军匠比一般民户地位低，他们要世代承袭，且为了便于勾补不许分户。匠、军籍若想若想脱离原户籍极为困难，需经皇帝特旨批准方可，身隶匠、军籍是不得应试跻于士流的。所以大多的匠人们都是子承父业的，不过自从嘉靖四十一年后开始实行轮班匠一律征银，政府则以银雇工。这样，轮班匠实际名存实亡，身隶匠籍者可自由从事工商业，人身束缚大为削弱。

虽然有了这种轮班匠和以银雇工，但是匠人的身份地位依然是处于社会的最底层的，所以也就越来越多的人抛弃了手工艺术及科学研究的动力，大家都想着靠些文章清词来博些名声。这种轻视实践的社会现象，最终是导致近代中国在科学技术方面全面的落后于西方的重要因素之一，当西方的科技一日千里的蓬勃发展时，在遥远而古老的东方，他们却是只知道吟诗作赋，歌曲舞乐。

看来也是只能一点点的改变了，最少要让自己身边的人知道“奇淫弄巧”的好处。林洲让赵士祯把大家都安排在一间大房子中，召开了在王恭厂历史中留下了浓重一笔的第一次“大工匠会议”。

在会上林洲详细的讲解自己所知道的一些最接近这个时代的冶金方面的知识，制定了今后钢铁冶炼方面的重点研发和改进的方向，并让大家畅所欲言的谈谈每个人对于技术上、工作上、生活上的一些想法和心得，几乎就是跟后世的恳谈会一样。关键的是在这次的会上做出了一项几乎影响了整个大明今后科学技术发展的重要决定：发明奖励制。

这个会议注定是要被载入科技史册上的，在林洲和赵士祯等人的协商下，王恭厂成立了五个科技攻关小组，分别负责焦炭的大规模制备、大型及超大型水力鼓风机、高温耐火材料、新型高炉构造和矿石筛选。由大明帝国皇帝林洲（即万历皇帝）亲任组长，负责总体的指导，赵士祯、王实甫、高云清、孙尚恒、马林和等人任副组长，主要是负责各个攻关小组的具体的工作，并由赵士祯统一来筹划安排。林洲从自己紧张的内库中拿出了十万两银子，拨付王恭厂用来研发新的钢铁冶炼技术和人才奖励。

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