当蓟镇前线的寒风裹挟着战云与血腥气,在石门口棱堡上空凝滞不散时,数百里外的北京城,虽也因战事而气氛凝重,但在西苑深处的格物院作坊区内,却是另一番火热景象。
这里听不到战场的号角与铳炮,只有叮当作响的铁锤、呼呼鼓动的风箱、以及匠人们专注讨论的低语声,交织成一曲工业萌芽的序章。
宋应星穿着一身半旧不新的深蓝色棉袍,袖口沾染着些许炭灰与黏土,正俯身在一张宽大的木案前。
案上铺满了各式各样的矿石样本、烧制过的耐火砖碎块、以及他亲手绘制的密密麻麻的图表和笔记。
他被皇帝委以“总结天下百工技艺”
的重任,并直接负责为京西那座尚在蓝图中的皇家钢铁厂奠定技术基础,这让他感到前所未有的压力,也激了他全部的热情。
然而,理想宏大,现实却骨感。
钢铁,乃工业之骨。
陛下规划的“煤铁复合体”
和未来那些轰鸣的机器,无不依赖于优质且廉价的钢铁。
但眼下大明普遍的冶炼技术,无论是山西的坩埚炼铁,还是广东的灌钢法,都存在着效率低下、质量不稳、成本高昂的问题。
欲建新式高炉,两大难题当其冲:一为燃料,二为炉衬。
“宋先生,您看这西山之煤,虽储量丰富,然直接用于炼铁,硫磷杂质过多,炼出之铁脆而易裂,不堪大用啊。”
说话的是格物院的席大匠李福,他原本是兵仗局的顶尖匠户,被朱由检掘后,如今主要负责技术实现。
他手中拿着一块乌黑的西山原煤,眉头紧锁。
宋应星点了点头,从案几上拿起几块同样乌黑,但结构更为致密、孔隙均匀的块状物:“李匠头所言极是。
故我等需先治煤为焦。
此乃我考察江西萍乡、河北唐山等地土法炼焦所记,其法乃将煤置于密闭窑中,隔绝空气,高温干馏,驱除挥分与杂质,所得焦炭,燃烧温度更高,且更为纯净。”
他指着旁边一个按照他描述搭建的小型试验焦窑:“然,各地土法,或窑制不同,或火候掌控全凭经验,所得焦炭质量参差不齐。
我等需定其标准:何种煤适宜炼焦?窑温几何?干馏多久?需总结出一套可重复、可推广之定式。”
李福凑近观察那试验窑的出焦口,用铁钳夹出一块尚有余温的焦炭,仔细查看其断面:“色泽银灰,敲击有金属声,孔隙均匀……此焦质量确属上乘!
先生,若以此焦炼铁,炉温定然远以往!
只是这窑体结构、火候把控,还需大量试验来优化。”
“正是此理。”
宋应星眼中闪烁着求知的光芒,“此非一日之功,需记录每一次试验的煤样、窑温、时长与成焦质量,相互比对,方能得其最优解。
此即为‘格物’之精神,由表及里,由现象至本质。”
解决了燃料问题,更大的挑战在于耐火材料。
新式高炉追求更高炉温,对炉衬耐火砖的要求也极为苛刻。
“宋先生,您看这按景德镇法调配的耐火泥坯,已是优中选优,但若模拟高炉深处之高温,其耐急冷急热性仍显不足,恐有开裂之虞。”
李福指着试验炉中几块已经出现细微裂纹的砖样,面色凝重。
宋应星没有说话,拿起一块碎裂的砖样,在手中仔细摩挲,又凑到鼻尖闻了闻,沉吟道:“景德镇之法,重于瓷釉之美,于耐火极致,尚有探索空间。
我观前朝《天工开物》残卷及各地笔记,有言加入特定‘熟料’可增其韧性。
所谓‘熟料’,便是将废耐火砖粉碎后掺入新料之中。”
他顿了顿,走到另一堆砖料前:“此乃我命人按不同比例掺入熟料,并

