在陳憲的努力協調(賄賂)下,負責修建鐵匠鋪的管事,工匠,幫手,可謂是上下一心,修建的速度快的驚人,短短半個多月后,一座嶄新的四合院就矗立在了陳憲的面前,在這時代來說,簡直是一個小小的奇跡。
在之后的七八天中,他要求的一個鑄造時融化生鐵的化鐵爐,四個普通的鼓風爐,一個將來用來滲碳煉鋼的燜燒爐,也都先后完工。
在這個半個多月中,在二十六個少年學徒的努力下,四合院四周,連同院子后面的幾畝地也被密集厚實的帶刺灌木包圍了起來。
陳憲讓工匠們在灌木圍墻的正前方臨街一面,修了一道近三米高的木刪欄,中間開出一道能供馬車進出的木刪門。
鋪子竣工之前,陳憲委托楊家商隊從萊蕪的鐵廠里帶回來的一批鐵料,定做的幾個特殊的鐵砧,一些工具,譬如尺子,銼刀,鏨子,鋸子,拉鉆,各色錘子等,也跟隨楊家商隊回到了莊子里。
陳憲要求的鐵砧和宋朝鐵匠們使用的鐵砧不同,顯得有些奇形怪狀,這種形狀復雜的鐵砧其實各個部位都有著特殊的用途,比如正中間那個半圓形的凹槽就是用來打造鐵管用的。
除了鐵砧,陳憲要的鐵錘也有不同,有圓頭,尖頭,V型頭,大平頭,小平頭等等,數量繁多。
這段時間,陳憲還為武士刀的打造做了一些具體的準備。
他親自去沂河中尋找了一些適合做磨刀石的灰色砂巖石,回來后交給石匠分割雕刻成長條形狀,又用銼刀對磨刀石的正面進行了修整。
……
陳憲鋪子竣工之后,陳憲從莊子里收來了二十多床舊被褥,將學徒們正式安置在了鋪子里。
吸取在吳亮加住宿的教訓,陳憲雇人將收來的被褥拆洗過后,都放在籠屜中蒸過曬干才拿來使用,二十六個學徒也要洗澡后換上他的新衣服才準入住,身上和帶來的舊衣服都要在籠屜中蒸過。
在陳憲未雨綢繆的統籌安排下,幾乎就在鐵匠作坊竣工后的不到一個禮拜,鐵匠鋪就已經做好了開工的準備。
這天一早,陳憲親自點燃了作坊里五個爐子的爐火,陳氏鐵匠作坊第一次開工……
陳憲第一個點燃的是燜燒爐的爐火。
燜燒爐是一個高高的豎爐,最下面是出灰口,出灰口上面駕著一層鐵條格柵,格柵上面是燃燒室,石炭就在這里燃燒。
燃燒室上面是悶燒室,悶燒室被鐵條從上到下用鐵條分成十層,每層大約半尺高。
悶燒室上面爐口逐漸收窄,變成一個大煙囪通向墻外。
點燃爐火前,陳憲將采購的生鐵板和灌鋼板密密麻麻的鋪在燜燒爐中。
在委托楊家商隊采購鐵料時,陳憲特別囑咐過,所有鐵料只要木炭煉的,不要石炭煉的。
聽他這么說,商隊的吳管事,也就是吳亮的大哥還夸贊陳憲懂行,因為楊家自己的鐵匠鋪子采購一些好鐵料時,也都不要石炭煉的。
不要石炭,也就是煤炭練的鐵料,道理很簡單,這個時代用來煉鐵的煤,都沒有經過煉焦處理,煤炭中含有大量的硫磷,在煉鐵過程中,硫磷這兩種有害元素會進入鐵中,降低鐵的品質。
對于這個時代的鐵匠也知道煤煉鐵的壞處,陳憲有些意外,因為按照歷史記載,自宋朝開始,在中原地區,煤炭逐漸取代了木炭成為煉鐵的燃料,他還以為古人不知道用煤直接煉鐵的壞處。
不過仔細一想,倒也不奇怪。
煤炭不經過煉焦,直接煉鐵,會將其中所含的硫磷注入到煉出來的鐵中,增加鐵的熱脆性和冷脆性。
所謂熱脆,是指當鋼鐵中硫含量超標后,隨著溫度升高,鋼鐵的脆性增加。
冷脆則相反,當鋼鐵中磷超標時,隨著溫度降低,鋼鐵脆性增加。
冷脆倒還罷了,鐵匠比較難以發現,但熱脆性增加對于鐵匠來說,感覺會非常明顯。
鐵匠打鐵,就是個熱鍛過程,如果鐵中硫含量太高,燒紅的鐵料就會變得很脆,在鍛打的過程中,很容易開裂甚至碎掉。
所以,如果一個鐵匠同時用過炭煉鐵和煤煉鐵加工,他就很容易發現其中的區別,并形成經驗。
宋朝就是這樣一個從炭煉鐵到煤煉鐵的過渡時期,所以這個時代的鐵匠知道炭煉鐵比煤煉鐵更好,并不奇怪,反而是后世明清時期的中原鐵匠,只能用煤煉鐵,沒有炭煉鐵可用,很可能就無法知道炭煉鐵和煤煉鐵的優劣。
至于為什么明明炭煉鐵的質量比煤煉鐵更好,中國的煉鐵還要從炭煉鐵向煤煉鐵過度,就更容易解釋了。
根據歷史記載,宋朝時期,中國的銅、鐵產量達到了高峰,鐵產量的最高峰出現在北宋元豐年間,高達兩萬噸。
銅產量的最高峰出現在北宋熙寧年間,高峰產量高達近一萬三千噸,這個產量甚至超過了1800年全球的銅產量,也超過了1952新中國的銅產量。
如此大的產量,讓礦區附近的森林都被砍伐殆盡,所以,從11世紀開始,北宋的冶煉業就開始用煤炭代替木炭來冶煉金屬。
在明清時期,中國最優質的鐵產自佛山,也正是因為中國北方大部分的產鐵地區的森林都已經破壞殆盡,只能用煤炭煉鐵,而只有佛山這種雨量充沛,植被生長迅速的亞熱帶地區,才能提供足夠的木炭來煉鐵。
炭煉鐵的價格比煤煉鐵要貴一些,吳管事告訴陳憲,煤煉的生鐵只要二十八文錢一斤,碳煉的就要三十六文一斤。
一般來說,煤煉鐵多用來鑄造鋤頭,鐵锨,鏵,鐵鍋等農具和日常用具,炭煉鐵則會被炒成熟鐵,或者再用灌鋼法煉成鋼材。
炭煉的熟鐵要四十多文一斤,灌鋼則要一百多文一斤。
陳憲主要采購了一些炭煉的生鐵板,和一些炭煉鐵炒制的熟鐵,他還買了二十斤的灌鋼板。
炭煉生鐵板原本是鐵場制作灌鋼的原料,一般人買生鐵,都會選擇便宜的煤煉鐵。
點燃燜燒爐的爐火,陳憲安排了兩個少年輪流拉風箱,對爐中鐵板加熱煅燒……