第8章 炼出钢铁
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袁嘉升设计的高炉，已经具有现代高炉的特征。汤若望和孙和鼎对鼓风箱进行了某些改进，采取双向鼓风，里头的活塞也想办法充实。风力更大。利用水利鼓风，不但解决了人力紧张的问题，同时也大大提高了效率。
对高炉改造得差不多了，汤若望又请袁嘉升来参观，一切准备就绪，他自信满满地下命令道：“开火！”
不一会，只见排水的风轮与鼓风箱已经连接在了一起，高炉中的焦煤也已经引燃。鼓风机在水流的带动下，开始咔咔随着曲柄运动起来。
水流湍急，鼓风机的出风也是连绵不绝，而且风力极大，出风的箱口正对高炉的风口。顿时，原本只是冒着黑烟并没有完全燃烧的焦煤迅速开始啪啪作响，炉子里的焦煤立即燃烧。
说也奇怪，从前在造作局的时候，在官吏的皮鞭之下，这些大明的工匠做事都只是应付，有一日没一日的混日子，这铁炼的如何，和他们一点关系都没有，反正只要完成了数量，质量如何，官吏不会管，他们更懒得计较。得过且过，若是真要形容，那么他们从前的生活状态就是如此。而现在，他们的心境有些不同了，一方面是皇帝让人家好饭好菜地供养，汤若望和孙和鼎的管理也很宽容，不会动辄打骂，而且还可以接家眷来，照样也是白米饭供养，一日三餐还有加菜。
不只如此，工匠们有儿女的，袁嘉升还派人教授他们认字读书，他们自己愿意认字的，也可以业余时间跟着学习。当时的大明社会，还是万般皆下品惟有读书高，这对于这些工匠来说，是莫大的恩惠，他们的工作状态完全不一样了，干活也就更卖力了。
半个时辰后，整改后的炉顶上开始冒出烟来，烟雾腾腾，整个炉子里通红一片。
这些场景，袁嘉升很熟悉，他知道，汤若望这是在让人炼制焦炭，只要焦炭练好了，生铁也就可以练成好钢。有了好铁和好钢，大明的火炮质量就可以大大提高，不要说对付农明军，就是满清八旗，也能轰飞，他忍不住夸赞汤若望和孙和鼎：“你们果然是奇才！”
“取碳。”过了半个时辰，炉内的温度持续升高，孙和鼎命人去取焦炭，拿去炼铁。
孙和鼎一声令下，早有几个铁匠拿出特制的钳子，将滚烫的焦炭取出来，接下来的事情也不小，还需粘结、固化、收缩，这些铁匠们倒是在行，忙活了半个时辰，焦炭的样品便送到了袁嘉升和汤若望的眼前。
“成了！”汤若望接过焦炭，大喜，他见识过多少焦炭，今日炼出来的焦炭和往日竟是大大不同，色泽乌黑发亮，通体看不到丁点杂色，实在让人叹为观止，他点点头道：“这焦炭已是极品，若是拿来炼铁，铸成炮管，应该不会再炸膛。”
袁嘉升笑道：“两位先生大才，这大明火炮厂，就用这焦炭先炼一炉铁看看，有了这高炉和鼓风机，火候应当不成问题，焦炭也是极品，能不能炼制出好铁，就看诸位了。”
“皇上过奖，要不是你命人制作好了高炉，我们也炼不出好的焦炭。”汤若望立刻来了精神，火炮厂的工匠们也打起精神，有人去搬铁矿石来，有人准备好焦炭，有人去清洗炉子，一番忙碌，又是一两个时辰过去。随即大家熟稔的开始生炉，放入铁石，燃起焦炭。
“最近朕又抽空看了一下徐光启留在钦天监的遗著，受益匪浅，感觉洋人的科学真是个好东西。”袁嘉升笑道。
一行人在等待之中，炉内的温度开始升高，直到达到了临界点。紧接着，赤红的铁水自一处槽口流淌出来。
若说铁水，明代的工匠都见过，可是全部融化为铁水，见到的人倒是不多，孙和鼎和汤若望笑了，他们都知道，一旦融为铁水，就意味着大量的杂质从铁中脱离。
孙和鼎道：“铁化作了水，能炼出更好的铁来。”
袁嘉升哈哈大笑，说：”铁炼好了，就叫钢吧！“
“叫钢好，叫钢好！！”孙和鼎拿出随身的笔记本，记录了下来，这是他的习惯。
大明的火炮厂里，竟然把生铁练成了较纯的钢，袁嘉升有点不解，问汤若望：“汤神父，你怎么知道这好铁，哦，不是，是钢的炼法？”
汤若望笑道：“大明以前生铁的质量不行，我观察了一段时间，要么是火候问题，要么就是焦炭的问题。在这两个方面下功夫，钢铁的质量自然就高了。”
汤若望跟袁嘉升说，到火炮厂后，他亲自考察过，年老的铁匠们向他诉苦：“大……大人，小人们该死，几番锻造，虽然改进了不少，可是依旧出不了你要的好铁，火候不足，去除不了杂质，虽然百锻成钢，可是先天不足，很多都废了。”
当时，汤若望去看了看铁匠们用的风箱，顿时就傻眼了：明末的风箱很古老，是用木头和牛皮制成，炼铁用的还原剂是木炭，也不是焦炭，他一个人静了静之后，就想到了答案：要建高炉通风，升高温度，利用焦炭炼铁。因为焦炭和木炭是有区别的，焦炭火力均匀，而木炭有坚木和松木之分，难以保持平稳火力。
这时的生产条件，实在过于简陋，导致生产出来的生铁含很多杂质，加碳的标准不一，没有专业工具，铁中气泡含量过大，结构强度低，远远达不到应用要求。
经过三天的反复琢磨，对照补锅炉原理，汤若望、孙和鼎和一批老铁匠分析炉高与炉坛、风箱与炉心的比例尺寸，以及火力调控等因素，最后决定：炉高三丈，直径一丈，风箱一丈二尺，每次用八人手扶横杆，往返跑动推拉。风箱的活塞用土粗布和鸡毛按尺寸手工缝制而成。
土高炉的草图出来后，汤若望和孙和鼎让砌匠用青砖为主料，用当地的灰甲泥，掺少量石灰、细黄土合水拌匀为砌料。炉心用锤反复锤糯，粘贴于炉心周围壁上，使此形成坚硬不易开裂的炉心。风箱多用古樟树、板栗树、元珠树为原料，用四圈铁箍箍紧，避勉漏气通风。
然后，他们反复试验，专攻技术难关，如看火喉大小、风力强弱、燃料添加等，边试验边实践，吸取经验教训，不断改正提高。土高炉原来用人工送风，一推一拉，强弱不匀，根本达不到炼钢高温，后来就改成了水风车送风。
就这样，一个崭新的高炉就问世了。就创新来说，此时的大明并不比西方落后，炼钢早已有了灌钢法和焦炭炼钢法，而这些方法在西方直到工业革命之后才出现。汤若望让这些铁匠们养成一种练了一炉铁之后进行记录的习惯。这一次的火候大致是多少，风力多大，熔炼了多少时间，铁水的色泽，添加的焦炭多少，都需要有经验的老匠记录下来，再根据炼出钢铁的好坏，继续进行修正，以此来提高。
经过十来天的不断尝试，工匠们渐渐掌握了规律，炼出来的钢铁不但在使用焦炭炼铁法大量降低成本以及产量大大提高，而且钢铁的质量大大提高。
“工程技术的东西真不能靠幻想，要一步一步实践，这真不是工部或者朝堂里那些读八股腐文的人能干的。”听完汤若望、孙和鼎带领匠人们炼钢的故事，袁嘉升不禁竖起了大拇指，说：“你们真是了不起，以后为大明军制造新枪新炮的任务，就交给你和孙顾问。说实话，我对大明火炮厂现在生产的枪炮，一点也满意啊。比如大明产的那些三眼铳，受药不多、放弹不远，打出去不迅不直，且无猛力，装药太紧，还容易颠倒炸裂。火炮就不必说，名字听上去很威风，什么大将军炮、灭虏炮、攻戎炮，实际上火力和威力和西洋红衣大炮几乎存在天壤之别。”
“遵命，皇上，有了好铁，我们研制的枪炮一定不会让你失望的。”汤若望和孙和鼎异口同声地说。
袁嘉升点点头，但还是有点不放心，说：“比如改良火铳，你们知道吧，要增加精度，火枪要是老打不准，那就没有什么用。”
“具体怎么改？皇上有主意？”汤若望试探着问了一句。
孙和鼎说：“皇上难道是在铳管里刻线？家父曾说过，以前澳门的夷人曾给他看过一种火铳，铳管里有直线凹槽，谓之膛线。据说有这样膛线的火铳，射程更远、打得也更准。”
袁嘉升对孙和鼎说：“你父亲真是见多识广。不过这种所谓直膛线，朕感觉还可以改进，将直线形膛线改成螺旋形。不过，你们一步一步来吧，先制出直线式线膛枪。”
“遵命。我们一定不会让皇上失望。”孙和鼎道。
“朕的大明新禁军的武器装备，你们就承包了吧。”袁嘉升道。
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(本章完)
袁嘉升设计的高炉，已经具有现代高炉的特征。汤若望和孙和鼎对鼓风箱进行了某些改进，采取双向鼓风，里头的活塞也想办法充实。风力更大。利用水利鼓风，不但解决了人力紧张的问题，同时也大大提高了效率。
对高炉改造得差不多了，汤若望又请袁嘉升来参观，一切准备就绪，他自信满满地下命令道：“开火！”
不一会，只见排水的风轮与鼓风箱已经连接在了一起，高炉中的焦煤也已经引燃。鼓风机在水流的带动下，开始咔咔随着曲柄运动起来。
水流湍急，鼓风机的出风也是连绵不绝，而且风力极大，出风的箱口正对高炉的风口。顿时，原本只是冒着黑烟并没有完全燃烧的焦煤迅速开始啪啪作响，炉子里的焦煤立即燃烧。
说也奇怪，从前在造作局的时候，在官吏的皮鞭之下，这些大明的工匠做事都只是应付，有一日没一日的混日子，这铁炼的如何，和他们一点关系都没有，反正只要完成了数量，质量如何，官吏不会管，他们更懒得计较。得过且过，若是真要形容，那么他们从前的生活状态就是如此。而现在，他们的心境有些不同了，一方面是皇帝让人家好饭好菜地供养，汤若望和孙和鼎的管理也很宽容，不会动辄打骂，而且还可以接家眷来，照样也是白米饭供养，一日三餐还有加菜。
不只如此，工匠们有儿女的，袁嘉升还派人教授他们认字读书，他们自己愿意认字的，也可以业余时间跟着学习。当时的大明社会，还是万般皆下品惟有读书高，这对于这些工匠来说，是莫大的恩惠，他们的工作状态完全不一样了，干活也就更卖力了。
半个时辰后，整改后的炉顶上开始冒出烟来，烟雾腾腾，整个炉子里通红一片。
这些场景，袁嘉升很熟悉，他知道，汤若望这是在让人炼制焦炭，只要焦炭练好了，生铁也就可以练成好钢。有了好铁和好钢，大明的火炮质量就可以大大提高，不要说对付农明军，就是满清八旗，也能轰飞，他忍不住夸赞汤若望和孙和鼎：“你们果然是奇才！”
“取碳。”过了半个时辰，炉内的温度持续升高，孙和鼎命人去取焦炭，拿去炼铁。
孙和鼎一声令下，早有几个铁匠拿出特制的钳子，将滚烫的焦炭取出来，接下来的事情也不小，还需粘结、固化、收缩，这些铁匠们倒是在行，忙活了半个时辰，焦炭的样品便送到了袁嘉升和汤若望的眼前。
“成了！”汤若望接过焦炭，大喜，他见识过多少焦炭，今日炼出来的焦炭和往日竟是大大不同，色泽乌黑发亮，通体看不到丁点杂色，实在让人叹为观止，他点点头道：“这焦炭已是极品，若是拿来炼铁，铸成炮管，应该不会再炸膛。”
袁嘉升笑道：“两位先生大才，这大明火炮厂，就用这焦炭先炼一炉铁看看，有了这高炉和鼓风机，火候应当不成问题，焦炭也是极品，能不能炼制出好铁，就看诸位了。”
“皇上过奖，要不是你命人制作好了高炉，我们也炼不出好的焦炭。”汤若望立刻来了精神，火炮厂的工匠们也打起精神，有人去搬铁矿石来，有人准备好焦炭，有人去清洗炉子，一番忙碌，又是一两个时辰过去。随即大家熟稔的开始生炉，放入铁石，燃起焦炭。
“最近朕又抽空看了一下徐光启留在钦天监的遗著，受益匪浅，感觉洋人的科学真是个好东西。”袁嘉升笑道。
一行人在等待之中，炉内的温度开始升高，直到达到了临界点。紧接着，赤红的铁水自一处槽口流淌出来。
若说铁水，明代的工匠都见过，可是全部融化为铁水，见到的人倒是不多，孙和鼎和汤若望笑了，他们都知道，一旦融为铁水，就意味着大量的杂质从铁中脱离。
孙和鼎道：“铁化作了水，能炼出更好的铁来。”
袁嘉升哈哈大笑，说：”铁炼好了，就叫钢吧！“
“叫钢好，叫钢好！！”孙和鼎拿出随身的笔记本，记录了下来，这是他的习惯。
大明的火炮厂里，竟然把生铁练成了较纯的钢，袁嘉升有点不解，问汤若望：“汤神父，你怎么知道这好铁，哦，不是，是钢的炼法？”
汤若望笑道：“大明以前生铁的质量不行，我观察了一段时间，要么是火候问题，要么就是焦炭的问题。在这两个方面下功夫，钢铁的质量自然就高了。”
汤若望跟袁嘉升说，到火炮厂后，他亲自考察过，年老的铁匠们向他诉苦：“大……大人，小人们该死，几番锻造，虽然改进了不少，可是依旧出不了你要的好铁，火候不足，去除不了杂质，虽然百锻成钢，可是先天不足，很多都废了。”
当时，汤若望去看了看铁匠们用的风箱，顿时就傻眼了：明末的风箱很古老，是用木头和牛皮制成，炼铁用的还原剂是木炭，也不是焦炭，他一个人静了静之后，就想到了答案：要建高炉通风，升高温度，利用焦炭炼铁。因为焦炭和木炭是有区别的，焦炭火力均匀，而木炭有坚木和松木之分，难以保持平稳火力。
这时的生产条件，实在过于简陋，导致生产出来的生铁含很多杂质，加碳的标准不一，没有专业工具，铁中气泡含量过大，结构强度低，远远达不到应用要求。
经过三天的反复琢磨，对照补锅炉原理，汤若望、孙和鼎和一批老铁匠分析炉高与炉坛、风箱与炉心的比例尺寸，以及火力调控等因素，最后决定：炉高三丈，直径一丈，风箱一丈二尺，每次用八人手扶横杆，往返跑动推拉。风箱的活塞用土粗布和鸡毛按尺寸手工缝制而成。
土高炉的草图出来后，汤若望和孙和鼎让砌匠用青砖为主料，用当地的灰甲泥，掺少量石灰、细黄土合水拌匀为砌料。炉心用锤反复锤糯，粘贴于炉心周围壁上，使此形成坚硬不易开裂的炉心。风箱多用古樟树、板栗树、元珠树为原料，用四圈铁箍箍紧，避勉漏气通风。
然后，他们反复试验，专攻技术难关，如看火喉大小、风力强弱、燃料添加等，边试验边实践，吸取经验教训，不断改正提高。土高炉原来用人工送风，一推一拉，强弱不匀，根本达不到炼钢高温，后来就改成了水风车送风。
就这样，一个崭新的高炉就问世了。就创新来说，此时的大明并不比西方落后，炼钢早已有了灌钢法和焦炭炼钢法，而这些方法在西方直到工业革命之后才出现。汤若望让这些铁匠们养成一种练了一炉铁之后进行记录的习惯。这一次的火候大致是多少，风力多大，熔炼了多少时间，铁水的色泽，添加的焦炭多少，都需要有经验的老匠记录下来，再根据炼出钢铁的好坏，继续进行修正，以此来提高。
经过十来天的不断尝试，工匠们渐渐掌握了规律，炼出来的钢铁不但在使用焦炭炼铁法大量降低成本以及产量大大提高，而且钢铁的质量大大提高。
“工程技术的东西真不能靠幻想，要一步一步实践，这真不是工部或者朝堂里那些读八股腐文的人能干的。”听完汤若望、孙和鼎带领匠人们炼钢的故事，袁嘉升不禁竖起了大拇指，说：“你们真是了不起，以后为大明军制造新枪新炮的任务，就交给你和孙顾问。说实话，我对大明火炮厂现在生产的枪炮，一点也满意啊。比如大明产的那些三眼铳，受药不多、放弹不远，打出去不迅不直，且无猛力，装药太紧，还容易颠倒炸裂。火炮就不必说，名字听上去很威风，什么大将军炮、灭虏炮、攻戎炮，实际上火力和威力和西洋红衣大炮几乎存在天壤之别。”
“遵命，皇上，有了好铁，我们研制的枪炮一定不会让你失望的。”汤若望和孙和鼎异口同声地说。
袁嘉升点点头，但还是有点不放心，说：“比如改良火铳，你们知道吧，要增加精度，火枪要是老打不准，那就没有什么用。”
“具体怎么改？皇上有主意？”汤若望试探着问了一句。
孙和鼎说：“皇上难道是在铳管里刻线？家父曾说过，以前澳门的夷人曾给他看过一种火铳，铳管里有直线凹槽，谓之膛线。据说有这样膛线的火铳，射程更远、打得也更准。”
袁嘉升对孙和鼎说：“你父亲真是见多识广。不过这种所谓直膛线，朕感觉还可以改进，将直线形膛线改成螺旋形。不过，你们一步一步来吧，先制出直线式线膛枪。”
“遵命。我们一定不会让皇上失望。”孙和鼎道。
“朕的大明新禁军的武器装备，你们就承包了吧。”袁嘉升道。
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