第20章 鋼鐵工業
在三人組遊曆，哦不偵察南宋的時候，另一邊的東海本土，大家仍在為生存與發展而忙碌著。
1255年，10月27。
一大早，季國風拿著一塊鐵皮和一件救生衣，走進安全部駐地，左右看了看，找到了林小雅，高興地大喊：“小雅，過來一下！”
林小雅正在拿自製鉛筆寫著什麽，聽到他的聲音一愣，抬頭看到人之後，起身小跑了過來。
“怎麽了？”林小雅奇怪地問。
季國風把手中的鐵皮和救生衣遞給林小雅，說：“我們試著做了幾塊胸甲，呃，因為產能有限，隻能做成男女通用式的，采用了先進的弧形傾斜裝甲設計，”他此時偷偷瞄了一眼林小雅的上半身，“呃，你先試試。板甲需要內襯，等以後可以弄點皮革或者棉花什麽的，現在用救生衣先湊合一下。”
林小雅掐了他一下，紅著臉接過東西，套上救生衣，然後拿起鐵皮看了一下正反，套在胸前試了一下。這塊所謂的胸甲麵積很小，基本隻遮住了肋骨區域，但好處是份量也不算重，就是不知道防禦效果怎麽樣了。
“感覺還行，不是很重啊，不過為什麽這麽短？”林小雅一手扶著胸甲，一手比劃著腹部，一邊發問。
“現在我們太窮，隻能先做塊小的重點防護一下，至少防住要害。而且做太大了活動也不方便。”季國風一邊打量著她一邊回答。
林小雅拿下胸甲，隨意一折，就彎曲出一個可觀的弧度；隨手一抖，整塊板呼啦嘩啦抖起來，發出響聲，似乎很不結實的樣子。“這就是你煉的鋼？看起來有點軟啊。”
季國風臉一紅，連忙澄清說：“當然不是，這是普通熟鐵熱鍛出來的，性能不行。這不是正式產品，隻是先拿來練練手，確認一下造型，才好正式造鋼板甲。”
……
說起來有些尷尬，重陽節那天，季國風對羅老頭誇下海口，說一個月後拿十斤精鋼來換他百斤生鐵。不過他專業方向實際上是搞複合材料的，對於鋼鐵冶煉也就是紙上談兵而已，隻能召集小組從頭開始摸索。
還好闊馬區那邊有遺留的鐵匠作坊，季國風跟已經成為正式勞工的鐵匠於財探討了好幾天，終於有了點眉目。後麵鋼鐵小組足足用了五天設計方案，另一邊製作坩堝、架設爐子和準備各種材料工具又用了十天，等那個大風箱做完又是七天，到了九月底才開始正式煉鋼。
說是煉鋼，但他們一開始對付的主要是生鐵。
曆史上，工業時代之前的煉鐵法有兩個技術路線。一是塊煉法，也就是把鐵和木炭放在爐子裏低溫燜燒，用木炭不完全燃燒所產生的一氧化碳去還原鐵礦中的鐵，最後可以直接得到碳含量較低的熟鐵。但這種熟鐵塊保持著礦石的形狀，多孔而與雜質混合在一起，形如海綿，因此又稱“海綿鐵”，必須進一步處理才能真正用於打造鐵器。
另一個路線則是高爐煉鐵，同樣是把鐵礦石和木炭一起燒，不過卻是用了更高溫度的高爐並通風，如此一來鐵被還原出來之後會熔化成鐵水，可以較完全地與原材料分離開來。但這種方法得到的鐵料碳含量較高，本身是脆的，沒法直接鍛造，也就是俗稱的“生鐵”。這種生鐵可以鑄造成鐵鍋之類的鑄件，但性能較差，要經過炒鐵法脫碳變成熟鐵，然後才能打造兵器。
兩個技術路線在古代各有優劣。塊煉法初始投資小，得到的鐵可以直接鍛造，因此是世界範圍內的主流方法。而高爐法雖然要先煉生鐵再脫碳成熟鐵多了一步，但可以規模生產，產量更大成本更低，因此被中國普遍使用。
進入工業時代之後，鐵需求量大增，因此高爐法又成了主流，一直延續到現代。
季國風在羅家買來的這些生鐵，就是高爐法煉出來的。這鐵雖然成本低，但售價可不低，而且內部雜質不少，嚴重影響了品質。所以他們首先要做的，就是試著淨化這些生鐵，以提升原料質量。
而且他們是有思路的。
曆史上出現過一種提升生鐵鑄造品質的方法叫“二次熔煉”，也就是鐵水出爐後不直接拿去鑄造，而是冷卻成生鐵錠之後放到第二個爐子裏再加熱熔融一遍，然後才正式鑄造。
這個辦法當時的人不知道原理為何，但從後世的角度來看就很明白了——在二次熔煉的過程中，一部分硫磷等雜質氧化或揮發掉，鐵品質自然就上升了一點。
季國風用的就是這個方法，操作起來很簡單，就是用石墨坩堝裝了鐵錠進特製爐子裏燒——但光是如此效果也不會有多好，他們是在熔煉的同時加入了造渣劑，也就是一點石灰石，才較完全地除去了雜質。
這一步倒不難，因為生鐵碳含量高，熔點隻有1100攝氏度上下，即使是他們這些新手堆出來的爐子也能達到，折騰了幾天後就順利得到鐵水和自鑄的生鐵錠了。
雖說如此，但他們現在既沒法檢測原料又沒法檢測產品，是把不同比例的配方一直做了好幾鍋，把熔鑄出來的鐵錠放在固定高處往下落，確定確實比買回來的那些鐵錠耐摔了，才敢進行下一步。
下一步，就是試著模仿鐵匠的炒鐵法，給生鐵脫碳，得到“熟鐵”。
但這一步就難到他們了，雖然原理說的頭頭是道，看羅家炒起來也挺簡單，但自己實操起來總是差了點。當時眼看著到了十月份馬上就要失約了，而設備工藝都還沒搞好，季國風咬咬牙，幹脆先跳過這一步，拿著買來的熟鐵和自煉的生鐵混在一起煮了一鍋，得到了一批“鋼”。
實際上這就是他們計劃中的第三步，用生鐵和熟鐵混合熔煉，得到碳含量適中的均質鋼。
雖然“均質鋼”這個名詞看上去平平無奇，但在古代可是了不得的東西。古代所謂的“鋼”，都是用熟鐵灑碳粉鍛造而成，碳含量高的也就隻有表麵薄薄的一層，想獲得較好的性能，必須反複鍛造，使得碳一點點滲入到裏層才行。正所謂“百煉成鋼”，費時費力費工費錢，所以鋼才這麽貴。
而用坩堝直接將生鐵和熟鐵熔煉在一起，便可得到完全均勻的鋼材，既性能好，又方便廉價。曆史上著名的烏茲鋼就是這麽煉出來的，這種產自印度的鋼材不但以優良性能而聞名，產量還不小，甚至還能大量出口到中國——俗稱“镔鐵”的便是它了。近代歐洲人一直在尋找這種煉鋼法的秘密卻不可得，直到18世紀英國人霍茲曼發明了坩堝煉鋼法，用石墨坩堝作為承載高溫鋼水的容器，才算打破了烏茲鋼的技術壟斷。
而石墨坩堝這種利器已經掌握在東海人手裏了，正是因為有這個倚仗，季國風才敢誇下海口去用一斤鋼換十斤鐵。
他本打算先煉一些淨化後的優質生鐵，再用這些生鐵脫碳得到同樣優質的低雜質熟鐵，最後兩者混合熔煉得到均質鋼，然後這種鋼自然就品質無敵了。可惜沒想到時間緊迫，沒來得及給他完成第二步……
不過第三步比第二步還簡單些，畢竟不涉及操作，隻需要猛火熬就行了。當然這猛火可不是一般的猛，得把鐵燒到1500攝氏度以上才行。還好他們爐子不大，又有強力通風，還設計了一套給空氣預熱的裝置，最後還是堪堪達到了這個水平。
由於原料大半都是直接買來沒淨化過的熟鐵，所以這批鋼的品質要比季國風當初設計的差一些，但以當前的標準來看仍然很厲害了。
他們第一批出了二十多斤——實際上鑄成鐵錠就沒幾塊——季國風拿了一部分給機械組，剩下十斤鋼帶去即墨給羅老頭看。羅老頭試過之後確實是上等好鋼，對他的態度瞬間好了許多，痛快地給他換了一百斤生鐵。季國風又額外買了一些生鐵，羅老板給了個45錢一斤的“友情價”，真黑。
然後他回東海帶領小組繼續試驗，參照之前經驗，進一步改進工藝，試圖攻破炒鐵法難關。
後來他們不知道煉廢了多少鍋，所幸鐵和石墨不會蒸發，即使失敗了原料也沒損失，最終還是勉強搞了一套能用的設備和工藝流程出來，可算是初步跑順了。
這個月進入下旬後，鋼鐵小組已經能出產一些完全自產的鋼了。這批鋼性能優良，強度遠超他們現在見過的土著鐵器，真是令人欣喜——但問題又來了，均質鋼性能過於強了，鑄成鋼錠之後想鍛造成鐵器可又麻煩了啊！
於是他們下麵幾鍋吸取了教訓，帶了於鐵匠在旁邊，在鋼錠還未冷卻的時候就趁機鍛打加工，確實效果不錯，得到了一些質量相當過硬的錘子鐮刀之類的東西。
在觀看鐵匠鍛造的過程中，看著高溫鐵塊在大錘作用下不斷變形，季國風又突發奇想：這麽一直敲下去，是不是能直接敲成鋼板呢？
唔……以當前的戰略態勢來看，除了機械方麵，鋼的最大應用就是武器裝備了。如果做刀劍之類的效費比太低，做成矛頭的話又用不了那麽多鋼，從提升戰鬥力的方麵來說，盔甲無疑是最佳選擇了！
上次戰役時，東海人組成的軍陣雖然效果拔群，但戰後他們也沒有盲目自大。無甲軍隊即使可以對付烏合之眾，但碰上了正規軍也隻有被虐的份，不說別的，就是弓箭都受不了。而且進攻龍王寨時，那件防刺服表現亮眼，一人就可以抗住好幾個普通海盜，若是再有幾十件盔甲……
季國風立刻與旁邊的人分享他的想法，果然得到了一致認同，於是臨時從安全部拉了兩個人來，改組成鋼鐵對策暨武器裝備研發小組，開始研究盔甲的製造。
他們用紙殼和木板做了一堆模型出來，差不多確定了造型，就讓鐵匠拿熟鐵先敲一塊試試。這其實難度不大，以宋代的技術水平敲出一片鐵板還算簡單，之所以不用這種方法生產板甲，是因為熟鐵太軟，做出來的鐵板幾乎沒什麽防禦力，矛頭一戳就破了，而要想把熟鐵板鍛煉成鋼板，那難度就太高了，不如用小塊的鋼片串聯成甲。比如著名的步人甲，用一千八百塊鋼片組合而成，重達30kg，防禦力驚人。
但是這種劄甲技術要求其實挺高的，甲片之間怎麽連接、怎麽堆疊都有學問，現在的東海商社肯定是做不出來的，反倒是一整塊板的胸甲因為有了水力工具可以嚐試一下。
……