北上的大军在黄土高原的沟壑间穿行,马蹄踏过结霜的路面,扬起细碎的尘土。扶苏骑在马上,望着前方连绵的山峦,心中却在盘算着长远之事。此前大秦的冶铁技术,仍停留在块炼铁阶段,质地较软,若要打造更精良的兵器、农具,甚至未来的工业器械,必须攻克炼钢技术——而炼钢的核心难题之一,便是耐高温的耐火材料。
“炼钢炉温极高,寻常砖石一触即熔,必须有耐高温的耐火砖,才能支撑炉体。”扶苏喃喃自语,脑海中闪过一种关键原料,“白云石!此物耐高温、抗腐蚀,正是制作耐火砖的绝佳材料。此番北上,正好顺路寻找,先解决耐火砖的问题。”
他勒住马缰,召来蒙恬与章邯:“蒙将军、章邯将军,大军行进路线可稍作调整,先前往富平。据地理科记载,富平北山多产白云石,我需在此地烧制耐火砖,为后续炼钢储备材料
蒙恬虽不知耐火砖为何物,但对扶苏的谋划向来信服,当即点头:“公子自有深意,我等照办便是。”章邯也应声:“末将即刻传令,调整行军路线,前往富平。”
三日后,大军抵达富平。富平地处关中与北地的咽喉要道,北山连绵,矿产丰富。扶苏带着徐岳、赵冶与几名工匠,直奔北山而去。刚到山脚下,便见数十名民夫正在开采一种灰白色的矿石,矿石质地坚硬,表面光滑,正是扶苏要找的白云石。
“公子,这便是白云石?”徐岳上前查看,伸手触摸矿石表面,“此地百姓称其为‘白石’,质地坚硬,却不知有何妙用,只偶尔用来铺路、砌墙。”
扶苏笑道:“这白云石看似寻常,却是炼制耐火砖的核心原料。寻常砖石耐温不过千度,而白云石耐火砖可耐一千五百度以上高温,炼钢炉、窑炉皆需此物支撑,否则炉体极易熔化坍塌。”
他当即决定在北山脚下选址建窑。此处紧邻白云石矿坑,开采便捷;附近又有煤层,燃料充足;山脚下有条小溪,水源充沛,正是建厂制砖的绝佳之地。“蒙将军,烦请调拨五百士卒,协助工匠搭建窑场;赵冶,你带领冶金科工匠,全权负责耐火砖的烧制;徐岳,你协助测量选址,规划窑体与工坊布局。”
军令一下,众人立刻行动。士卒们砍伐木材、平整土地,工匠们搭建工棚、挖掘窑体,富平北山脚下很快热闹起来。扶苏亲自指导工匠们制定工艺,将白云石耐火砖的制作步骤逐一拆解。
“第一步,原料处理。”扶苏指着开采出的白云石,“将白云石击碎,用细筛筛选出颗粒均匀的石粉,去除杂质;再取当地黏土,同样粉碎筛选;另外,收集煤矸石,粉碎后作为骨料——三者按白云石粉七成、黏土二成、煤矸石粉一成的比例混合,加水搅拌成黏稠的泥团。”
工匠们按比例配料,反复揉搓泥团,直到泥团细腻光滑,不见颗粒。“泥团需静置三个时辰,让原料充分融合,这样烧制出的砖块质地才均匀。”扶苏叮嘱道。
静置完毕,工匠们用木质砖模将泥团压制成型。砖模为长方体,长四寸、宽二寸、厚一寸半,与红砖尺寸相近,便于砌筑。压制成型的砖坯整齐排列在工棚内,通风晾干。“砖坯必须彻底晾干,不能有丝毫水分,否则烧制时会因水汽蒸发而开裂。”扶苏让人每日翻动砖坯,确保晾干均匀,这一步便耗费了五日时光。
砖坯晾干后,开始装窑。扶苏设计的窑体为馒头窑,拱形窑顶利于聚热,窑壁用厚实的黄土夯实,内衬一层普通青砖。“装窑时,砖坯需错开排列,留有通风空隙,确保窑内温度均匀。”工匠们小心翼翼地将砖坯码入窑中,足足装了三日才装满一窑。
烧制是最关键的一步。“先用小火预热一日,将窑内湿气彻底排出;再加大火力,用煤炭持续燃烧,烧制五日;最后停火,让窑体自然冷却三日,不可急于开窑,否则砖块遇冷易裂。”扶苏亲自守在窑边,指挥工匠调整火候。他让人在窑壁凿出小孔,插入一根烧制过的陶管,通过陶管的颜色变化判断温度,陶管呈暗红色为低温,鲜红色为中温,亮白色便是所需的高温。
七日之后,窑体终于冷却。工匠们怀着忐忑的心情打开窑门,一股热浪扑面而来,随之露出一排排色泽青灰、质地坚硬的白云石耐火砖。“成了!”一名老工匠上前,用锤子轻轻敲击砖块,发出清脆的“当当”声,毫无杂音。
扶苏拿起一块耐火砖,手感沉重,表面光滑致密。他让人取来一块普通青砖与一块白云石耐火砖,同时放入燃烧的煤炉中。片刻后,普通青砖便开始发黑、开裂,而白云石耐火砖却完好无损,甚至不见丝毫变形。“很好!这耐火砖耐高温、质地坚硬,完全符合要求。”
蒙恬看着手中的耐火砖,眼中满是震撼:“公子真是神算!此物竟能抵御如此高温,日后冶铁炼钢,便再也不用担心炉体熔化了。”
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