北上的大軍在黃土高原的溝壑間穿行,馬蹄踏過結霜的路面,揚起細碎的塵土。扶蘇騎在馬上,望著前方連綿的山巒,心中卻在盤算著長遠之事。此前大秦的冶鐵技術,仍停留在塊煉鐵階段,質地較軟,若要打造更精良的兵器、農具,甚至未來的工業器械,必須攻克煉鋼技術——而煉鋼的核心難題之一,便是耐高溫的耐火材料。
“煉鋼爐溫極高,尋常磚石一觸即熔,必須有耐高溫的耐火磚,才能支撐爐體。”扶蘇喃喃自語,腦海中閃過一種關鍵原料,“白云石!此物耐高溫、抗腐蝕,正是制作耐火磚的絕佳材料。此番北上,正好順路尋找,先解決耐火磚的問題。”
他勒住馬韁,召來蒙恬與章邯:“蒙將軍、章邯將軍,大軍行進路線可稍作調整,先前往富平。據地理科記載,富平北山多產白云石,我需在此地燒制耐火磚,為后續煉鋼儲備材料
蒙恬雖不知耐火磚為何物,但對扶蘇的謀劃向來信服,當即點頭:“公子自有深意,我等照辦便是。”章邯也應聲:“末將即刻傳令,調整行軍路線,前往富平。”
三日后,大軍抵達富平。富平地處關中與北地的咽喉要道,北山連綿,礦產豐富。扶蘇帶著徐岳、趙冶與幾名工匠,直奔北山而去。剛到山腳下,便見數十名民夫正在開采一種灰白色的礦石,礦石質地堅硬,表面光滑,正是扶蘇要找的白云石。
“公子,這便是白云石?”徐岳上前查看,伸手觸摸礦石表面,“此地百姓稱其為‘白石’,質地堅硬,卻不知有何妙用,只偶爾用來鋪路、砌墻。”
扶蘇笑道:“這白云石看似尋常,卻是煉制耐火磚的核心原料。尋常磚石耐溫不過千度,而白云石耐火磚可耐一千五百度以上高溫,煉鋼爐、窯爐皆需此物支撐,否則爐體極易熔化坍塌。”
他當即決定在北山腳下選址建窯。此處緊鄰白云石礦坑,開采便捷;附近又有煤層,燃料充足;山腳下有條小溪,水源充沛,正是建廠制磚的絕佳之地。“蒙將軍,煩請調撥五百士卒,協助工匠搭建窯場;趙冶,你帶領冶金科工匠,全權負責耐火磚的燒制;徐岳,你協助測量選址,規劃窯體與工坊布局。”
軍令一下,眾人立刻行動。士卒們砍伐木材、平整土地,工匠們搭建工棚、挖掘窯體,富平北山腳下很快熱鬧起來。扶蘇親自指導工匠們制定工藝,將白云石耐火磚的制作步驟逐一拆解。
“第一步,原料處理。”扶蘇指著開采出的白云石,“將白云石擊碎,用細篩篩選出顆粒均勻的石粉,去除雜質;再取當地黏土,同樣粉碎篩選;另外,收集煤矸石,粉碎后作為骨料——三者按白云石粉七成、黏土二成、煤矸石粉一成的比例混合,加水攪拌成黏稠的泥團。”
工匠們按比例配料,反復揉搓泥團,直到泥團細膩光滑,不見顆粒。“泥團需靜置三個時辰,讓原料充分融合,這樣燒制出的磚塊質地才均勻。”扶蘇叮囑道。
靜置完畢,工匠們用木質磚模將泥團壓制成型。磚模為長方體,長四寸、寬二寸、厚一寸半,與紅磚尺寸相近,便于砌筑。壓制成型的磚坯整齊排列在工棚內,通風晾干。“磚坯必須徹底晾干,不能有絲毫水分,否則燒制時會因水汽蒸發而開裂。”扶蘇讓人每日翻動磚坯,確保晾干均勻,這一步便耗費了五日時光。
磚坯晾干后,開始裝窯。扶蘇設計的窯體為饅頭窯,拱形窯頂利于聚熱,窯壁用厚實的黃土夯實,內襯一層普通青磚。“裝窯時,磚坯需錯開排列,留有通風空隙,確保窯內溫度均勻。”工匠們小心翼翼地將磚坯碼入窯中,足足裝了三日才裝滿一窯。
燒制是最關鍵的一步。“先用小火預熱一日,將窯內濕氣徹底排出;再加大火力,用煤炭持續燃燒,燒制五日;最后停火,讓窯體自然冷卻三日,不可急于開窯,否則磚塊遇冷易裂。”扶蘇親自守在窯邊,指揮工匠調整火候。他讓人在窯壁鑿出小孔,插入一根燒制過的陶管,通過陶管的顏色變化判斷溫度,陶管呈暗紅色為低溫,鮮紅色為中溫,亮白色便是所需的高溫。
七日之后,窯體終于冷卻。工匠們懷著忐忑的心情打開窯門,一股熱浪撲面而來,隨之露出一排排色澤青灰、質地堅硬的白云石耐火磚。“成了!”一名老工匠上前,用錘子輕輕敲擊磚塊,發出清脆的“當當”聲,毫無雜音。
扶蘇拿起一塊耐火磚,手感沉重,表面光滑致密。他讓人取來一塊普通青磚與一塊白云石耐火磚,同時放入燃燒的煤爐中。片刻后,普通青磚便開始發黑、開裂,而白云石耐火磚卻完好無損,甚至不見絲毫變形。“很好!這耐火磚耐高溫、質地堅硬,完全符合要求。”
蒙恬看著手中的耐火磚,眼中滿是震撼:“公子真是神算!此物竟能抵御如此高溫,日后冶鐵煉鋼,便再也不用擔心爐體熔化了。”
“這富平的白云石質地優良,煤炭充足,可在此地建立長期窯場,批量燒制耐火磚。”扶蘇道,“首批燒制的耐火磚,先供應上郡的冶鐵工坊,用于改造煉鐵爐,提升鐵器質量;后續再擴大產量,為日后煉鋼廠做準備。”
他留下百名工匠與兩百士卒駐守富平窯場,由一名天工閣的管事負責,繼續燒制耐火磚,自己則帶著大軍繼續北上。沿途山川漸顯荒涼,寒風愈發凜冽,經過一個月的跋涉,大軍終于抵達上郡治所膚施城。