李匠头引着张昀在棚中的矮凳上坐定,一面命人取来这一个多月里,八次开炉炼钢的各项记录竹简,一面继续禀明情况:
“头三炉尽数折了,炼出来的料根本就算不得钢,大家伙儿琢磨了好几日,估摸着是炉温不够,再一个就是冶炼的时辰太短,铁料被泥裹着,压根就没炼透。”
他抬手指向水车曲轴处新添的木架,声音里带着几分自得:“于是小人便让匠人在曲轴上添了根连杆,给炼钢炉又接了一个风橐。这一改,炉温又涨了一大截,还把冶炼的时辰拉长了些,从第四炉开始,炼出来的料总算勉强堪用了。虽说比起老法子的炒钢,品质还差着不少,但好歹不是废料了。”
“后续几炉,小人便带着匠人们慢慢磨,反复调试铁料配比、封泥厚薄,还有火候大小、冶炼时长……”
说到这儿,李匠头黝黑的脸上浮现出真切的喜悦:“您让加工过的石炭,是真好用!不单没了往日里烟大、结渣的毛病,还格外耐烧,火头也旺。如今开炼一炉,用的石炭要比原先烧木炭省了大半,花销着实降了不少。”
“前几日刚出炉的那批料,成色又涨了一大截!小人取了几块没锻打的坯子试了试,底子已经不输于九炼的熟铁了,后续好好锻打一番,还能更上一层楼。”
张昀一边听着汇报,一边低头翻阅手中的竹简,看着上面记录的炉温、时长、料比等数据,时不时微微点头。前期试行新法便能有这般进展,已是超出了他的预期。
他抬眼看向李匠头,语气中满是赞许:“老李,你们做得很好。只是九练也不算堪用,后续还得继续试,把各项冶炼环节的分寸都磨透。我要的不是偶尔出一块好料,而是能稳定出成品,最好能让炉子里出来的钢坯,底子都达到十六炼、三十炼的水平,不用急于求成,慢慢磨。”
“小人记下了!定领着匠人们细细琢磨!”李匠头连忙躬身应下。
交代完炼钢的事,张昀的目光落在炉边一鼓一缩的风囊上,陷入了思索。
他记得前世在影视剧里见过,古时冶铁多用风箱鼓风,原理不算复杂,却能持续送风,效率远比这种间歇鼓风的风囊高得多。
此前他只顾着设计水排与炼钢法,倒把这茬忘了,如今见着风囊,正好可以改进一下。
想到此处,张昀随手从桌案上取过炭笔与空白木牍,寥寥数笔,勾勒出一个长方形箱体的结构,将箱体、活门、两侧带单向阀的进风口,还有连接炉体的风管,一一标注清楚。
他一边画,一边将李匠头招呼到身边,讲解道:“老李,此物名唤‘风箱’,你让人依着这图样打造出来,搞得结实些。打造好后接在水车上试试,以此物件鼓风,送风定比风囊更稳、更劲,炉温必能再上一个台阶。”
李匠头闻言凑着脑袋细细观瞧。
画完风箱,张昀脑中又闪过一个念头,若是做个风扇,靠水车带动旋转鼓风,效果会不会更好?
只是如今工坊的水排靠齿轮变速,三十六齿配十二齿,转速也算不上快,若换成风扇叶片,会不会因为转得太慢,效果反倒还不如风箱?
为了验证想法,他也不迟疑,索性又取过一块木牍,草草画了个多叶片的风扇结构图,同样标注了关键部位,递给李匠头:“这个叫‘风扇’,你也让人一并打造出来。至于这个叶片,宽的、窄的都打造一套。”
“打造好后,将风箱和风扇分别接在水车上测试,看看在咱这架水车的转速下,哪个鼓风效果更好,炉温升得更快,便用哪个。”
李匠头瞧着木牍上的潦草线条,虽然有些地方一时未能尽解,却也能看出大致的模样。他不敢怠慢,连连点头:“小人明白,一定让人尽快赶工打造。”
张昀点了点头,目光又落在了那座熊熊燃烧的炼钢炉上,问道:“这一炉炼好,还需多久?”
“回从事,这一炉是今天早上才开的,按如今的火候,最少还得七八个时辰才能出坯。”李匠头躬身答道。
张昀本想留下来等这一炉炼好,亲眼看看成品,一听要等到后半夜,顿时打消了念头:“既如此,那便不等了。我去隔壁的锻坊看看。”
“小人陪从事过去!”李匠头连忙应道,快步上前引路。
张昀颔首,二人便一前一后,穿过工坊间的甬道,来到了隔壁的水力锻造工坊。
这里的空气虽然同样灼热,却少了炼钢那边刺鼻的煤烟味儿。
锻造工坊的规模并不算大,中心区域立着两座加热锻坯的炉灶,炉火烧得正旺,旁侧的水车借渠水之力不断转动,轮轴联动着五组水碓,只不过碓头被换成了锻锤,槽臼则改成了铁砧,起落之间,“铛、铛、铛”的打铁声连绵不绝。
水车的另一侧还接了一组变速齿轮,分出两根连接杆,末端各装着一个打磨用的砂轮。
工坊内拢共有十几名匠人,各守其位,手中活计不停。只是细看便会发现,这伙人与炼钢的那些精壮汉子截然不同,全是些按寻常规矩,吃不了铁匠这碗饭的人。
他们中有须发泛白,腰背微佝的老者;有面容沧桑,手臂或腿部带着明显伤残的中年人;还有几个年纪尚轻,体格却明显瘦弱单薄的后生。
这般特殊的人员配置,正是张昀专门要求的。
在他看来,传统铁匠行当太过倚重体能,抡得动大锤才配入门,而他造这水力锻锤,本意便是要大幅降低锻造对体能的硬性要求,让那些因年老、伤残或先天体弱而无法从事重体力锻造的人,也能凭借自己的经验或巧思,继续参与农具军械的制造。
如此,方能最大限度地挖掘辖境内的人力资源潜力。
而这间锻造工坊的主要任务,就是要在这种特殊的人力结构下,优化常规的锻造流程。
就目前来说,工坊内打造锄头、犁耙这类要求不高的农具,已不成问题。
可一旦涉及刀剑、铠甲这类需要复杂锻打与淬火工艺的物件,便显得力不从心,效率和品质都还有待提升。
张昀对这间工坊的构想,乃是进行流水线作业,以此提升整体效率。可这套每人专精一道特定工序,相互衔接配合的模式,与匠人们早已习惯的“一匠一器、从头包办”的传统模式相去颇远,因此从各道工序的衔接,到工时的分配,都需要重新梳理章法流程。
他给工坊定下的首个目标,便是摸索出一套高效且稳定的流程,专门打造扎甲所需的标准化甲片。
除此之外,张昀还想改进盔甲的形制。他一直都在琢磨,如何才能打造出记忆中那种,兼具华丽外观、灵活性与防护力的“光明铠”(类似后世明光铠或欧洲板甲的简化概念)。
去年他曾向军中的资深甲匠,描述过自己的构想。
包括整片式的胸背甲、能保护关节的护臂、护胫,还有连接灵活的甲片结构……