第四章 炼出钢铁
汤若望大喜过望，立即来了精力，火炮厂的工匠们也打起精力，有人去搬铁矿石来，有人筹办好焦炭，有人去洗濯炉子，一番繁忙，又是一两个时候畴昔。随即大师熟稔的开端生炉，放入铁石，燃起焦炭。
汤若望一看，大喜过望。他细心研讨了半天，这鼓风机和高炉一样，一样庞大，采纳的是水排动力，即挑选湍急的河道的岸边架起木架，在木架上直立一个转轴，高低两端各安装一个大型水轮，鄙人水轮的轮轴四周装有叶板，接受水流，是把水力窜改成机器转动的装配；在上卧轮的前面装一鼓形的小轮，与上卧轮用“弦索”相联；在鼓形小轮的顶端安装一个曲柄，曲柄上再安装一个能够摆动的连杆，连杆的另一端与鼓风箱相连。如许，当水流打击下卧轮时，就会动员上卧轮扭转。使得和它相连的连杆活动，连杆来去活动，使排扇一启一闭，停止鼓风。
“叫钢好，叫钢好！！”孙和鼎拿出随身的条记本，记录了下来，这是他的风俗。
汤若望接过焦炭，眼睛都瞪大了。见地过多少焦炭，本日炼出来的焦炭和昔日竟是大大分歧，光彩乌黑发亮，通体看不到丁点正色，实在让人叹为观止。他点点头道：“这焦炭已是极品，如果拿来炼铁，铸成炮管，应当不会再炸膛。”
汤若望道：“这些年欧洲的炼铁技术进步很快。改进的体例是有的，太子殿下，您得给我一些匠人和时候。”
汤若望跟朱慈烺说，到火炮厂后，他亲身来考查过，大哥的铁匠们向他抱怨：“大……大人，小人们该死，几番锻造，固然改进了很多，但是还是出不了你要的好铁，火候不敷，去除不了杂质，固然百锻成钢，但是天赋不敷，很多都废了。”
说也奇特，畴前在造作局的时候，在官吏的皮鞭之下，这些工匠做事都只是对付，有一日没一日的混日子，这铁炼的如何，和他们一点干系都没有，归正只要完成了数量，质量如何，官吏不会管，他们更懒得计算。得过且过，如果真要描述，那么他们畴前的糊口状况就是如此。而现在，他们的表情有些分歧了，一方面是太子让人家好饭好菜地扶养，又不必动辄吵架，并且还能够接家眷来，还是也是白米饭扶养，不但如此，有后代，朱慈烺还让人传授读书。他们的事情状况完整不一样了。
孙和鼎有点想哭，面前这位大明太子，竟然晓得这么多东西，贰心想，如果他的父亲孙元化碰到的是朱慈烺，那该多好。
“生铁，太子殿下懂么。因为你们的生铁不好，轻易炸膛，本钱太高了。”汤若望用生硬的中国话答复朱慈烺。
”这些人，看起来很无能，比二十年前的人好多了。“汤若望说。
大明的火炮厂里，竟然把生铁练成了较纯的钢，朱慈烺有点不解，问汤若望：“汤神甫，你如何晓得这好铁，哦，不是，是钢的炼法？”
因而，朱慈烺派满黑龙招来匠人们，对汤若望说：“这些工匠，现在都无能活，比如铁匠，先前派人让他们搭建了高炉炼铁，让他们做了一些简朴的铁器，他们现在制的东西或许我们用不上，可该做的还要做，不但要做，还要不竭进步，改进工艺，三个臭皮匠就是一个诸葛亮，一步步让他们制更加庞大的东西，如许比及将来的时候，你们必定需求一些特别的铁器，到时都可交给他们完成。这些人，今后就都归你管了，你好生对待他们。”
孙和鼎摆布看了看，见碳身乌黑，没有甚么杂质，便派人递到汤若望的手中，问道：“汤神甫，你来看看，这焦炭拿去炼铁，结果会如何？”
颠末十来天的不竭尝试，工匠们垂垂把握了规律，炼出来的钢铁不但在利用焦炭炼铁法大量降落本钱以及产量大大进步，并且钢铁的质量大大进步。
这些场景，看得朱慈烺目瞪口呆，他很镇静，晓得汤若望这是在让人炼制焦炭，只要焦炭练好了，生铁也便能够练成好钢。有了好铁和好钢，大明的火炮质量便能够大大进步，忍不住夸奖汤若望和孙和鼎。
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，忙活了半个时候，焦炭的样品便送到了朱慈烺和汤若望、孙和鼎的面前。
孙和鼎道：“铁化作了水，能炼出更好的铁来。”
“取碳。”过了半个时候，炉内的温度持续降低，孙和鼎命人去取焦炭，拿去炼铁。
朱慈烺将汤若望和孙和鼎等人带到了火炮厂，俄然想起一件事，问汤若望道：“按照朝廷兵部的记录，当年你们在都城炮厂造了二十门火炮，为何没有下文了？”
这时的出产前提，实在过于粗陋，导致出产出来的生铁含很多杂质，加碳的标准不一，没有专业东西，铁中气泡含量过大，布局强度低，远远达不到利用要求。
过了一些日子，汤若望按照本身的熟谙和灵感，在鼓风箱停止了某些改进，采纳的是双向鼓风，里头的活塞也想体例充分。风力更大。操纵水利鼓风，不但处理了人力严峻的题目，同时也大大进步了效力。
听完汤若望、孙和鼎带领匠人们炼钢的故事，朱慈烺不由竖起了大拇指，说：“你们真是了不起，今后为大明军制造新枪新炮的任务，就交给你和孙参谋。说实话，我对大明火炮厂现在出产的枪炮，一点也对劲啊。比如大明产的那些三眼铳，受药未几、放弹不远，打出去不迅不直，且无猛力，装药太紧，还轻易倒置炸裂。火炮就不必说，名字听上去很威风，甚么大将军炮、灭虏炮、攻戎炮，实际上火力和能力和西洋红衣大炮几近存在天壤之别。”
然后，他们几次实验，专攻技术难关，如看火喉大小、风力强弱、燃料增加等，边实验边实际，接收经历经验，不竭改正进步。
”那当然，这些人都是颠末精挑细选的。“朱慈烺说。
等候当中，炉内的温度开端降低，直到达到了临界点。
土高炉的草图出来后，朱慈烺让砌匠用青砖为主料，用本地的灰甲泥，掺少量石灰、细黄土合水拌匀为砌料。炉心用锤几次锤糯，粘贴于炉心四周壁上，使此构成坚固不易开裂的炉心。风箱多用古樟树、板栗树、元珠树为质料，用四圈铁箍箍紧，避勉漏气通风。
土高炉本来用野生送风，一推一拉，强弱不匀，底子达不到炼钢高温，厥后就改成了水风车送风。
朱慈烺笑答：“这个没有题目。”
不一会，整改后的炉顶上开端冒出烟来，烟雾腾腾，全部炉子里通红一片。
若说铁水，明朝的工匠都见过，但是全数熔化为铁水，见到的人倒是未几，孙和鼎和汤若望笑了，他们都晓得，一旦融为铁水，就意味着大量的杂质从铁中离开。
颠末三天的几次揣摩，对比补锅炉道理，汤若望、孙和鼎和一批老铁匠阐发炉高与炉坛、风箱与炉心的比例尺寸，以及火力调控等身分，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，来回跑动推拉。风箱的活塞用土粗布和鸡毛按尺寸手工缝制而成。
汤若望笑道：“大明之宿世铁的质量不可，我察看了一段时候，要么是火候题目，要么就是焦炭的题目。在这两个方面下工夫，钢铁的质量天然就高了。”
朱慈烺带着汤若望等人到了高炉设置的地点，那是不远处一处河道，本地人称这河为拒马河，名字很好懂，就是说河很宽，马儿畴昔不。这高炉，足有三丈，是工匠们按照朱慈烺的要求堆砌而成，这炉子极大，在半腰时，又让人沿着炉壁堆砌了石屋，屋里已堆了很多的焦煤。
不一会，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。鼓风机在水流的动员下，开端咔咔跟着曲柄活动起来。
朱慈烺哈哈大笑，说：”铁炼好了，就叫钢吧！“
朱慈烺笑道：“两位先生真是奇才，这大明炮厂，今后统统听你和孙参谋批示，就用这焦炭先炼一炉铁看看，有了这高炉和鼓风机，火候该当不成题目，焦炭也是极品，能不能炼制出好铁，就看诸位了。”
水流湍急，鼓风机的出风也是连缀不断，并且风力极大，出风的箱口正对高炉的风口。顿时，本来只是冒着黑烟并没有完整燃烧的焦煤敏捷开端啪啪作响，炉子里的焦煤当即燃烧。
火炮厂的高炉与平常造作局的高炉分歧，一方面是增加了长度，另一方面炉壁也加宽了很多，这类高炉已经很有些近代高炉的雏形了，炉底四周和上部为碳砖，下部为黏土砖；全部炉子足足有四人高，半个屋子大，下方有一个进风口，值得一提的，则是木工们做出来的鼓风机。
朱慈烺在当代的一个月，学习了一点科学知识，钢铁是近代产业之母，兵器离不了，一旦生铁质量过关，这期间各种风趣的创新和发明实在都能够利用。比如想要制出近当代的弓弩出来，首要就是炼出更好的铁，弄出更好的木料。另有西洋火炮，实在明末近代意义的火炮已经成熟，可题目在于，因为炮身的铸铁工艺技术不过关，不但精度极差，射程也不快意，时不时还炸膛，有是还不如满清铁骑的射箭好用。并且明末火炮固然有了利用，但是真正大范围的利用却没有真正铺展开。此中最大的困难，也就在于此。
汤若望便去看了看铁匠们用的风箱，顿时就傻眼了：明末的风箱很陈腐，是用木头和牛皮制成，炼铁用的复原剂是柴炭，也不是焦炭，他一小我静了静以后，就想到了答案：要建高炉通风，降高温度，操纵焦炭炼铁。因为焦炭和柴炭是有辨别的，焦炭火力均匀，而柴炭有坚木和松木之分，难以保持安稳火力。
紧接着，赤红的铁水自一处槽口流淌出来。
“略懂。哦，本来大明火炮不可，是这个启事。你有体例改进么？”朱慈烺点点头，问汤若望。
实在就创新来讲，此时的大明并不比西方掉队，炼钢早已有了灌钢法和焦炭炼钢法，而这些体例在西方直到产业反动以后才呈现。汤若望让这些铁匠们养成一种练了一炉铁之掉队行记录的风俗。这一次的火候大抵是多少，风力多大，熔炼了多少时候，铁水的光彩，增加的焦炭多少，都需求有经历的老匠记录下来，再按照炼出钢铁的吵嘴，持续停止修改，以此来进步。
对高炉改革得差未几了，那天，汤若望请朱慈烺他们来观光。统统筹办伏贴，他自傲满满地号令道：“开仗！“