第27章:兵器司 1
（小。。更）大明风云史27：更新时间：24-9-9:26:4。一根青菜到了小家伙嘴边，马上就有效果，不哭哭啼啼了，张开小嘴想吃青菜，青菜到了嘴里，津津有味的吸着。小.。更
“样子真得胜，小嘴巴一边吸一边流着口水。女儿怎么只睡一会儿就醒来？”76624
“她白天睡觉都是这样子，老是怕妈妈去哪儿了，睡不踏实。”
“你是古怪，是不是？”
小家伙吸得青菜没有味道，头一转，嘴里的青菜不要了，盯着卞为鸾碗里的菜又呜……呜……叫起来。
“贪心妹，还想？不给你吃。”卞为鸾说完将菜夹到自己嘴里，小家伙的呜呜声叫的更大，卞为鸾快速的将饭菜吃光，然后将空碗端给小家伙看，看见没有吃的，知道没有吃的，小家伙也就不呜呜的叫。
卞为鸾放下碗啪啪手说：“来，让爸爸抱抱。”
“女儿就要我一个人，其他人都不要。”
“呵呵，那你不是很惨，老是缠着你。”
第二天上午，卞为鸾去兵器司视察，首先是问候安排在兵器司的作战至残官兵，与他们一一行军礼后又寒暄了一个上午。
下午卞为鸾开始听取了黄学武和谢柔秀关于兵器司的报告。
兵器司有十名火炮军匠，四十五名火枪军匠，二十五名铠甲军匠，五名火药军匠，五名白蜡杆军匠。其他人员有守卫五百八十八人，有劳动能力的守卫需要轮流当杂工，学徒二十一人，杂工三十人，这些人是盖辽军作战残废官兵，被安排在兵器司担任工作，冶炼工匠是由卞家的原有工匠担任，不属于兵器司。
两家一起在中岛有木炭加工窑五座，生铁冶炼炉两座，熟铁熔炼炉三座，坩埚炉三座，作坊两大座。
目前各种每月材料生产量有，木炭一万六千斤，生铁九千斤，熟铁一千七百斤，钢一百五十斤。
目前各种装备的每月产量有，火炮三门，火枪四十五杆，背心甲三十副，头盔六十顶，火药三百斤，白蜡杆一百五十杆。
下午是详细查看各种材料生产和装备制造，黄学武和各个项目的头目在一旁详细给卞为鸾讲述。
晚上是卞为鸾思考的时间。虽然自己不懂的详细的技术细节，但也是知道钢铁的质量与五项有关，一是与铁矿好坏有关，二是与冶炼燃料有关，三是与冶炼工艺有关，四是与质地均匀有关，五是与锻打工艺有关，对于兵器司，卞为鸾总结有注重质量和工艺的优点。
但觉得还是有很大改进的地方，首先是人员分工不够细，材料生产和装备制造人员没有完全分开，装备的分工也是没有的，一般都是一条龙做到底的。
其次是铁矿石冶炼结果全部是生铁，然后由生铁冶炼成熟铁，需要的话熟铁再练成钢，通常是熟铁通过渗碳锻成钢的。为什么不能铁矿石冶炼成熟铁呢？卞为鸾觉得很奇怪！
再次是缺少其他力量，如畜力水力风力等工具。
最后是缺少足够数量的锻工。
虽然记得自己所处的时代是用煤炭炼钢的，但现在他不敢贸然使用煤炭，还是木炭吧！
第二天首先来到卞家的生铁冶炼炉前，首先就觉得铁矿石破碎的不够，建议使用水力来完全磨碎铁矿石，决定加挖沟渠，建造大功率的水磨，发现需要外请人才来建造水磨。因此派出人去请。
其实高炉所需风量并不大，一般由大而窄的上行式水轮带动两具鼓风器，靠凸轮的作用轮流把风压入炉内。水轮的功率不大，可能不超过一马力，只要直径三米，宽三米，转速每分钟六转，水耗两立方米每小时的水轮就能实现这一功率。另外，稳定的供水对水力鼓风有重大意义，因此水量比较稳定的小溪比流量不稳定的江河更有利。
其次建议减少燃料，生铁完全是因为过度冶炼造成的，有人说不一定可以融化矿石，卞为鸾的建议是先进行小规模的实验，等成功以后再冶炼，决定停止生铁冶炼，转为实验。
停止生铁冶炼暂时不会影响装备的制造，因为盖辽军给予兵器司足够的熟铁材料。
然后是熟铁熔炼炉，熟铁熔炼炉也是高炉，大的生铁锭要砸碎，然后在熟铁熔炼炉中再加工，通过鼓风机提高炉中的空气流量，从而提高炼铁效率，通过搅拌或精炼成熟铁，这种熟铁主要用来满足铸铁造炮的需要，并不能直接用来制造火枪和熟铁铠甲，黄学武他们的实验结果是如此的。
卞为鸾心想，因该是杂质较多地原因吧。其实还真是如此，这种熟铁内部夹杂物是含硅较多而含铁较少的硅酸盐，成份比较均匀，含氧化亚铁很少，而块炼铁法炼成的熟铁的夹杂物以氧化亚铁和含铁较多的硅酸盐共晶为主，比较而言要好。
这种熟铁还要经过多次锻打来锻打成制造火枪和铠甲的熟铁。铠甲可以直接冷加工锻打而来，火枪则再次融化后制造而成。
卞为鸾觉得这就是脱碳处理，这种方法成本很高，简单思考后可以得出，首先，炼制生铁的燃料矿石比较高，这就消耗了更多燃料；其次，为了脱碳，修建专用炉具，投入燃料和人工；再次，脱碳之后必须锻打，熟铁才算致密可用，锻打又要加热，投入燃料。
而直接冶炼成熟铁，炼制时燃料矿石比不高，出炉后直接锻打，又省去了脱碳的燃料和人工费用。
从技术上讲，生铁高炉和熟铁吹炼炉的主要区别在于要求的不过是改变燃料矿石比和提高通风效率。
卞为鸾看看现在的炉具，好像比后世的矮小很多，只有两米高，是否可以把炉具建的高许多。
问问这两个炉的头目，他们都说每出一炉铁就停炉，因为炉子太小了。
卞为鸾建议采用更高的炉身，实验看看能否连续作业，不停炉。
两个头目说完全可以，大明有的地方就是这样的，一座高炉一经开始冶炼，除炉衬损坏、或者水、木炭、矿石的供应中断，不停止冶炼，因为卞家生产的量不是很大，所以没有采用。
按照物理常识，让燃料在剧烈还原的情况下停留更多时间，能节省燃料。炉容增大后，可以连续作业，而在吹炼炉内进行的间歇型作业则完全行不通了，因为这样做燃料消耗过高，每出一炉铁就停炉，这在经济上是不合算的。
最后是三座小型的坩埚炉。两座是用来加热的熟铁块的，供锻打之用，一座是用来直接炼钢的，这三座坩埚炉每座都只能一次加工五十斤的熟铁，燃料也不一样，使用煤炭，因为煤炭与熟铁不直接接触，而是用来加热坩埚，所以不会影响铁的质量。前面两座属于卞家，后面一座属于兵器司。
这种方法虽然消耗燃料多，但使用的是煤炭，需要的锻工也多，因此还算可以。
炼钢的坩埚炉引起卞为鸾很大的兴趣，仔细询问之下，了解到坩埚用耐火粘土制造，坩埚内既不装木炭也不装木料。
坩埚放在圆形的木炭炉内加热，空气由四只鼓风机向木炭炉内吹送，持续加热一天，持续加热前必须缓慢加热坩埚，持续加热后必须缓慢使坩埚温度下降。
恰好正在此时，坩埚炼钢法炼的钢正好出炉，黄学武给他介绍了钢的成分，炼成的钢内部仍为熟铁，由内到外，硬度逐渐增加。外部的钢还要进行不接触木炭加热，然后锻打，才能用来制造刀具。
唉，就是不知道外部的钢含碳量多少？这些钢要是能制造枪炮就好了！
询问之下果然没有用来制造枪炮。
卞为鸾当场建议进行实验，先用坩埚钢和熟铁按照一比一混合后，进行融化后用来制造枪炮，再测试。
然后坩埚钢和熟铁的比例不断下降和上升，进行融化后用来制造枪炮，再测试，直到找到最好的哪一种为止。
黄学武说恐怕要花一年半载的时间，需要银子和许多的坩埚，用来制造枪，就是不知道到时能否钻管。
卞为鸾决定增加一万两银子专门用作实验经费。
卞为鸾最后是询问这些钢铁及其工艺与大明的相比，位置在哪里，好，一般，还是差。
黄学武说肯定是最好的之一，大明炼铁一般都是冶炼成生铁，他自己也没有见过矿石直接冶炼成熟铁的，工艺没有多少差别，卞家冶炼原来跟大明一样，并不注重质量，在自己的努力要求之下，现在跟兵器司一样非常注重质量，只是这里的产量较少而已。另外，坩埚炼钢法大明一般也不使用。
卞为鸾总结给予最高的评价，兵器司和卞家的工匠们体现了尚武精神。
第三天是查看装备制造，首先是火炮，黄学武介绍了火炮铸造的全过程，先是传统的泥模工艺，即用水和泥，制成模具，然后范金倾铸，层层笋合。泥模必须烘得干透才行，否则外表虽干，里面湿润，一遇金属熔液，潮气自生，铸成的火炮就有蜂窝，施放时炮筒容易炸裂伤人。烘干泥模往往要一个月之久，如果碰上雨雪阴寒天气，则须两至三个月甚至更久。
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