有了思路方向之后,李素也不猶豫,就吩咐周炳:
“周先生,我看目前你們煉鐵時給燃料鼓的風,都是直接鼓入冷風。能不能把風箱加大,鼓進去的風先到一段預熱的爐窯里停留一段時間,然后在外面用火井的火氣或者是泥炭給這個儲氣窯預熱一下。
等風也熱到一定程度后,再吹到要煉鐵水的主爐子里?目前主爐的爐溫之所以只比純銅熔點高一成,很難再提上去,我覺得關鍵就是吹進去助燃的冷風本身太冷了,帶走了太多熱量。要是助燃風本身就是熱的,爐溫再熱一成恐怕也不難。”
這個招數其實古人自己后來也能慢慢總結出來——這一點從煉鐵工藝上很難找到直接證據,但是從陶瓷業的發展上卻有明確鐵證。
漢朝的時候,之所以燒瓷的窯燒出來的都是泛著土黃色釉的原始瓷,而不是唐宋時候的純青色青瓷,原因也是爐溫不夠。
后來唐宋燒純青瓷,靠的就是把燒窯的鼓風先預熱一下再鼓進去,減少熱量損失。宋朝的“天青色汝窯”那么成熟,可見當時窯的爐溫至少一千三四百度了。
而同一個時代,不管燒什么窯,在追求極限溫度時,其實都是相通的。漢朝的煉鐵熔爐只能燒到一千兩百度,所以原始瓷窯也是一千二。唐宋煉鐵有一千三四,燒瓷自然也是一千三四。
點破了這層窗戶紙,一千兩百度的爐溫瓶頸極限,當然不難突破了。
周炳聽了李素的建議,卻如晴天霹靂,忽然打開了一個新世界:“把燒火的風從冷風變成熱風……吹進爐膛之前先‘燒風’?奇才……真是奇才之想!咱馬上就試!給我三天時間,修改一下爐膛前面的鼓風口,加一個存風的爐膛。”
具體施工細節李素就不去過問了,反正他就是提供“盡量提升爐溫,盡量延緩鐵水越來越純后、熔點也越來越高而提前凝固”這個思路,具體怎么操作,是工匠的事情。
這一點做到之后,等鐵水溫度越來越高、最后環節再加什么新的還原劑除磷除硫除碳,就讓工匠們慢慢琢磨那些微調的配方吧。李素就算知道化學方程式,他也不知道如何在自然界找到純度足夠的還原劑載體,只有工匠能搞定。
……
李素就帶著諸葛亮,以觀察分析為主,指點江山為輔,靜靜觀摩了幾天,等鼓風預熱爐改造完成后,又驗收了一次。
這次的結果果然好很多,周炳帶著徒弟們花了一整天時間煉了一鍋鐵水。周炳完全靠目測火焰和鐵水的顏色變化來估計溫度,說是“至少比銅的熔化爐溫還高兩成”。李素在心中默默折算,確認是至少一千三百多度了。
劣質鐵水在還原劑的作用下,不斷地析出熔渣,都是碳和磷硫的雜質,變得越來越純澈,原本早就應該因為純度過高而凝固了,現在卻依然繼續反應,直到再也析不出磷硫,剩下的絕大多數雜質都是碳時,才凝固成紅熱狀態。
“太快了!老朽煉了三十多年鐵,沒見過雜質從渣里逼出來這么快的!當初在滎陽爐煉鐵的時候,這些能燒出鬼火的雜質得燒上一整天才能逼出來!”
周炳看到結果時,驚嘆得簡直如癡如醉。