煉鐵
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煉鐵
幾日以後,沈驍帶琳瑯去了一處民間能煉鐵的作坊。
因鐵器需求並不大,煉鐵的地方面積不大,但夠用,東西也都準備好了。
沈驍已經提前打點好,今日沒有其他人當值,只掌櫃一人在外面候著。
琳瑯進去,便打聽煉鐵的爐子是哪個。
掌櫃把她引到爐子旁邊,那爐子高度大概能到琳瑯肩膀處,是一個豎爐。
“請問掌櫃,平日我們是怎麽煉鐵的?”
“姑娘請看這裏。”掌櫃指向爐子裏面,“一般我們會把鐵礦石和木炭放進去,點燃後便讓它自己燒著。”
“目前煉出來的東西怎麽樣?”
掌櫃的嘆了口氣:“現在整個鐵坊都是這樣,煉完的鐵跟渣會混在一起,煉出鐵塊也比較疏松,為了取鐵還需要把這爐子扒了,太費時間了。”
“現在煉鐵的作坊多嗎?”
“鐵制品因為太花人力物力,造價昂貴,還達不到青銅的硬度,只能做些尋常物件,但也是有錢人家才買的起,所以煉鐵的人也少。”
琳瑯謝過掌櫃,沈驍給了些銀錢,掌櫃便識趣的退下。
琳瑯問了一遍後,確實也跟沈驍說的情況差不多,目前還是青銅為主。
她本來是想直接操作的,突然改了主意。
“沈驍。”琳瑯猶豫了下,還是問他,“你有興趣聽一些比較奇怪的東西嗎?”
她又改了口:“或者就是一些比較超前的東西。”
“自是有的。”沈驍毫不掩飾他的好奇。
“那你就當你在學一門新的功課吧。”琳瑯絞盡腦汁的鋪墊,“而且你可能會覺得我在胡說八道,聽不下去的時候告訴我,然後就忘了它好不好。”
沈驍習慣她這樣的謹慎了,配合的點點頭。
他無法想象琳瑯會將什麽樣的功課,需要她用胡說八道來掩蓋不安。
琳瑯特意帶了紙筆,然後在紙上寫了一個沈驍看不懂的東西:
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
沈驍確實看的有些發楞,但既然琳瑯說是一門新功課,他也認真端正態度聽她解釋。
琳瑯看沈驍面色平靜,也稍微放心了一點。
“我知道你看這個會比較困難,但你還是硬著頭皮聽一下吧。”
她順便指著+,=給她解釋道,“這兩個符號是相加,與等同的意思,就相當於是一加一得二。”
沈驍點點頭,認真的等著她說。也仔細觀察著這些未曾看過的符號。
“你能看出來等的兩邊有什麽特點嗎?”她循循善誘的問。
“符號似乎排列了一下,然後前面的數字不一樣。”
沈驍之前見過琳瑯計算,對數字是認識的。
“好。”她突然覺得沈驍有可能理解這個東西,這樣也好理解煉鐵的原理。
琳瑯想來想去,還是覺得自己能力有限,只能用公式給他強行灌輸了。
“數字先不用管它,我現在給你說下這是什麽。”
說完,在公式下面又寫了一行:
塊煉鐵+一氧化碳(木炭+氧氣)=鐵+二氧化碳
“這個應該更好了解的吧。”琳瑯看著沈驍猶豫了下說,“下面我要講的,可能你還是會覺得我在胡說八道,但你先聽我講好不好。”
“只要你認為它是對的。”他認真的看著琳瑯寫的這兩行東西,“我會努力理解的。”
“我要說的第一個事情,就是世間萬物皆是由一些叫元素的東西構成的。只是每個東西所構成的元素種類不一樣。”
她指了指那串沈驍不認識的符號:“你記住這幾個符號分別是鐵 、氧、 碳三種元素,記住了嗎?”
沈驍點點頭,認真的反問道,“那你和我又是由什麽元素構成的呢?”
“非常覆雜。”她仔細回憶了下,“據說有六十多種元素吧。”
然後又回神瞅著他:“你知道我有多不擅長這門功課嗎,你先別問我其他問題,我有些緊張。”
說完,她嚴厲的指了下剛才那三個符號:“這三個元素你記住了嗎?”
“記住了。”他指著符號覆述了下,“鐵 、氧、 碳。”
琳瑯慶幸他記性好,這樣就省事多了。
“那我要說的第二個事情,就是在你看到的各種現象裏,比如鐵礦與木炭的燃燒。在燃燒前與燃燒後,元素的種類都不會發生變化,總的質量也不會發生變化。”
她指了指那個帶著符號的公式:“所以就是你剛才說的,元素符號重新排列了,但還是那些元素。前面的數字其實是一種計算方法,讓他們燃燒前後的總質量不變而已。”
沈驍看著琳瑯寫的公式,點了點頭,似乎是在努力理解與接受。
“那你看看我下面寫的有字的公式,你覺得是什麽意思?”
塊煉鐵+一氧化碳(木炭+氧)=鐵+二氧化碳
沈驍指了指寫了兩個半圈的木炭+氧氣,詢問道,“氧是什麽?”
“就是你看不到的一種氣體。”她想了半天只能這麽解釋。
“是類似我們嘴裏呼出的這個東西嗎”
“對對對。”琳瑯忍不住點頭,還有些興奮的解釋道,“你可以理解為我們吸進去的,讓我們能活著的東西是氧氣,它分布於萬物,裏面有氧這種元素。而我們呼出的氣就是二氧化碳。也是存在於萬物中的。”
沈驍努力理解著,然後指了指帶字的公式問道,“所以這個是說木炭與氧氣在一起,變成了這個叫做一氧化碳的東西嗎?”
“沒錯!”
琳瑯突然能理解老師對腦子聰明的學生,那種發自內心的喜愛。而且這學生接受度很高。
沈驍繼續問她:“所以,這個公式就是說塊煉鐵與一氧化碳在一起後,變成了鐵與二氧化碳嗎?”
“還需要加個東西。”她想了想在兩個公式上又寫了兩個字,“高溫。”
“在加上高溫才可以,你理解的沒錯。”她指了指上面的公式,“所以你現在對比上下兩個公式就能知道我的意思了。”
沈驍想了一會緩緩問道:“所以,塊煉鐵裏面有鐵與氧兩種元素,木炭裏面有碳的元素,再加上萬物中的氧,通過高溫將元素重新排列,生成鐵與二氧化碳嗎?”
他看琳瑯一直不說話,便回頭看她。
“我理解錯了嗎?”沈驍虛心的問她。
琳瑯搖了搖頭:“不,你理解的很對。”
她沒好意思說,自己其實剛才是在想,要是以後有了孩子,小孩能繼承到沈驍這份聰明就好了,至少記性比自己好。
琳瑯又指著紙上Fe 、O、 C三個元素說:“所以煉鐵實際的原理,就是要在高溫下,讓木炭中的碳與氧燃燒生成一氧化碳,將鐵礦石中的氧奪取出來,得到鐵,這個過程叫做還原。”
“我應該是明白了。”沈驍點點頭。
他太過於平靜,似乎輕而易舉就接受了這些東西,適應之快讓琳瑯覺得他是不是在騙自己了。
“那到現在,你會覺得我瘋了嗎?”她還是有些小心翼翼的看著他,“不會等我講完,你就把我拉去看大夫了吧。那我不講了。”
說完便想把紙張抽走,卻被沈驍按住了她的手。
“急什麽,”他滿眼是笑的看著她,“我只是第一次聽還在適應而已,未曾想你會知道這麽多。”
“你不怕,我是滿口胡說的騙你嗎?”她故意問他。
“你花了這麽長的時間與心思,不會是為了騙我。”他輕輕撫平了她額前的一律碎發。
“那我接著講了呀。”她小心瞥了他一眼,“你真不把我送大夫?”
“接著講,我喜歡聽。”他表情甚為認真。
她拉著沈驍走到爐子跟前:“剛才掌櫃說的這種提煉出來的松軟的鐵塊,我們可以寄它塊煉鐵。”
她指了指這個爐子:“塊煉鐵就是用這種比較低的爐子,利用木炭不完全燃燒產生的一氧化碳,使鐵礦石中的氧化鐵還原成鐵,冷卻後再取出鐵塊。”
“而塊煉鐵的問題掌櫃的也說了,產量低,費工多,還需毀爐取鐵。這樣的塊煉鐵質地松軟,鐵塊裏雜質也多,主要原因也是因為溫度還不夠高。”
“所以要解決的就是升高爐內的溫度嗎?”
“不止是溫度,爐子小產量低,冶煉成本也會增高,但若爐子高了還有要有足夠的氧。”
“青銅冶煉爐可以嗎?”沈驍想了想,“那個可能會高一點。”
“這個沒見過,也太清楚。”她實話實說,“我沒有自己煉過鐵,只能說些基本的原理給你。”
琳瑯開始對著這個爐子比劃:“至少得有這個爐子六倍左右,應該才算是合格的爐子。”
沈驍若有所思的想了下:“這麽高的爐子,還要有更高的溫度,應該需要耗費大量的木炭了。”
“用煤炭做燃料就可以。”她慢慢解釋著,“若是木炭,砍伐山木太費力氣,天然的煤炭會更好,越優質的煤炭越容易高溫。另外若要有足夠的氧,便需要一個風箱,通過它不斷的將氧氣輸送進去。”
“所以,需要一個很高的冶煉爐、以及含碳高的燃料、還有可以不斷供氣的鼓風裝置,是這個意思嗎?”他確認著。
琳瑯讚賞的看著他:“沒錯,你理解的真快呀。”
沈驍低頭溫柔的看著她:“厲害的是你,我不過是覆述下你的話罷了。”
“不不不。”她擺擺手,“我真的很普通,這都不是我研究出來的。”
琳瑯暗嘆,她要真有沈驍這麽好的記性,也不至於記不清楚之前看的這些東西了。
“所以我們現在說的煉爐,煤炭,以及鼓風裝置,其實都是給第二種煉鐵術,即生鐵做準備的。”
“生鐵冶煉,就是在更高的爐溫裏,將還原成的鐵,通過在爐內吸收碳以後,讓得鐵變成液體形態的那個溫度點降低,也就是降低鐵的熔點。當到了一個溫度後,便可以獲得液態的生鐵直接澆築成器了,這樣便可以制造更覆雜的鐵器,也不用再去扒爐子了。”
沈驍認真的聽著,想著她告訴的還原原理,細細琢磨著她給的改進建議,愈發覺得這公式有理有據,堪稱精妙了。
“只是。”她無奈的笑笑,“生鐵冶煉的話,爐內具體要多高的溫度我就不是很清楚了,應該比現在的塊煉鐵要高一半的溫度。”
沈驍邊聽在在腦海中記憶梳理,只感覺這些東西確實撐得上超前了。
沈驍遞了碗水給她,佩服的註視著琳瑯:“你講的這些真的很了不起。”
琳瑯認真的說:“剛才我說的那些還是不夠的。”
“按照剛才說的,做出來的東西只能是鐵了。”她邊喝邊解釋,“無非是純度高一點的鐵。但如你之前所說,鐵的硬度當普通物件用用還行,戰場上怕都跟不上我那把青銅匕首。”
琳瑯玩味的看著沈驍:“如果用那樣的鐵做成薄一點的劍上戰場打仗,你覺得會是什麽樣子?”
“容易折斷。”沈驍很認真的思考。
“除了折斷,還會有一種情況。”琳瑯苦笑著解釋,“就是在與敵人對打的時候,劍沒有斷,但卻被劈彎了,士兵還得把它放地上踩兩下弄平了再打。”
“那怕是要沒命了。”沈驍嘆了口氣。
“我之前承認鐵是個好東西,兵器可以用鐵做材料,但合格的鐵兵器其實已經不能叫做鐵了。”
她放下碗,沖沈驍說了一個新詞:“應該叫做鋼。”
“鋼?”
“對。”她點點頭,“千錘百煉,百煉成鋼。”
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幾日以後,沈驍帶琳瑯去了一處民間能煉鐵的作坊。
因鐵器需求並不大,煉鐵的地方面積不大,但夠用,東西也都準備好了。
沈驍已經提前打點好,今日沒有其他人當值,只掌櫃一人在外面候著。
琳瑯進去,便打聽煉鐵的爐子是哪個。
掌櫃把她引到爐子旁邊,那爐子高度大概能到琳瑯肩膀處,是一個豎爐。
“請問掌櫃,平日我們是怎麽煉鐵的?”
“姑娘請看這裏。”掌櫃指向爐子裏面,“一般我們會把鐵礦石和木炭放進去,點燃後便讓它自己燒著。”
“目前煉出來的東西怎麽樣?”
掌櫃的嘆了口氣:“現在整個鐵坊都是這樣,煉完的鐵跟渣會混在一起,煉出鐵塊也比較疏松,為了取鐵還需要把這爐子扒了,太費時間了。”
“現在煉鐵的作坊多嗎?”
“鐵制品因為太花人力物力,造價昂貴,還達不到青銅的硬度,只能做些尋常物件,但也是有錢人家才買的起,所以煉鐵的人也少。”
琳瑯謝過掌櫃,沈驍給了些銀錢,掌櫃便識趣的退下。
琳瑯問了一遍後,確實也跟沈驍說的情況差不多,目前還是青銅為主。
她本來是想直接操作的,突然改了主意。
“沈驍。”琳瑯猶豫了下,還是問他,“你有興趣聽一些比較奇怪的東西嗎?”
她又改了口:“或者就是一些比較超前的東西。”
“自是有的。”沈驍毫不掩飾他的好奇。
“那你就當你在學一門新的功課吧。”琳瑯絞盡腦汁的鋪墊,“而且你可能會覺得我在胡說八道,聽不下去的時候告訴我,然後就忘了它好不好。”
沈驍習慣她這樣的謹慎了,配合的點點頭。
他無法想象琳瑯會將什麽樣的功課,需要她用胡說八道來掩蓋不安。
琳瑯特意帶了紙筆,然後在紙上寫了一個沈驍看不懂的東西:
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
沈驍確實看的有些發楞,但既然琳瑯說是一門新功課,他也認真端正態度聽她解釋。
琳瑯看沈驍面色平靜,也稍微放心了一點。
“我知道你看這個會比較困難,但你還是硬著頭皮聽一下吧。”
她順便指著+,=給她解釋道,“這兩個符號是相加,與等同的意思,就相當於是一加一得二。”
沈驍點點頭,認真的等著她說。也仔細觀察著這些未曾看過的符號。
“你能看出來等的兩邊有什麽特點嗎?”她循循善誘的問。
“符號似乎排列了一下,然後前面的數字不一樣。”
沈驍之前見過琳瑯計算,對數字是認識的。
“好。”她突然覺得沈驍有可能理解這個東西,這樣也好理解煉鐵的原理。
琳瑯想來想去,還是覺得自己能力有限,只能用公式給他強行灌輸了。
“數字先不用管它,我現在給你說下這是什麽。”
說完,在公式下面又寫了一行:
塊煉鐵+一氧化碳(木炭+氧氣)=鐵+二氧化碳
“這個應該更好了解的吧。”琳瑯看著沈驍猶豫了下說,“下面我要講的,可能你還是會覺得我在胡說八道,但你先聽我講好不好。”
“只要你認為它是對的。”他認真的看著琳瑯寫的這兩行東西,“我會努力理解的。”
“我要說的第一個事情,就是世間萬物皆是由一些叫元素的東西構成的。只是每個東西所構成的元素種類不一樣。”
她指了指那串沈驍不認識的符號:“你記住這幾個符號分別是鐵 、氧、 碳三種元素,記住了嗎?”
沈驍點點頭,認真的反問道,“那你和我又是由什麽元素構成的呢?”
“非常覆雜。”她仔細回憶了下,“據說有六十多種元素吧。”
然後又回神瞅著他:“你知道我有多不擅長這門功課嗎,你先別問我其他問題,我有些緊張。”
說完,她嚴厲的指了下剛才那三個符號:“這三個元素你記住了嗎?”
“記住了。”他指著符號覆述了下,“鐵 、氧、 碳。”
琳瑯慶幸他記性好,這樣就省事多了。
“那我要說的第二個事情,就是在你看到的各種現象裏,比如鐵礦與木炭的燃燒。在燃燒前與燃燒後,元素的種類都不會發生變化,總的質量也不會發生變化。”
她指了指那個帶著符號的公式:“所以就是你剛才說的,元素符號重新排列了,但還是那些元素。前面的數字其實是一種計算方法,讓他們燃燒前後的總質量不變而已。”
沈驍看著琳瑯寫的公式,點了點頭,似乎是在努力理解與接受。
“那你看看我下面寫的有字的公式,你覺得是什麽意思?”
塊煉鐵+一氧化碳(木炭+氧)=鐵+二氧化碳
沈驍指了指寫了兩個半圈的木炭+氧氣,詢問道,“氧是什麽?”
“就是你看不到的一種氣體。”她想了半天只能這麽解釋。
“是類似我們嘴裏呼出的這個東西嗎”
“對對對。”琳瑯忍不住點頭,還有些興奮的解釋道,“你可以理解為我們吸進去的,讓我們能活著的東西是氧氣,它分布於萬物,裏面有氧這種元素。而我們呼出的氣就是二氧化碳。也是存在於萬物中的。”
沈驍努力理解著,然後指了指帶字的公式問道,“所以這個是說木炭與氧氣在一起,變成了這個叫做一氧化碳的東西嗎?”
“沒錯!”
琳瑯突然能理解老師對腦子聰明的學生,那種發自內心的喜愛。而且這學生接受度很高。
沈驍繼續問她:“所以,這個公式就是說塊煉鐵與一氧化碳在一起後,變成了鐵與二氧化碳嗎?”
“還需要加個東西。”她想了想在兩個公式上又寫了兩個字,“高溫。”
“在加上高溫才可以,你理解的沒錯。”她指了指上面的公式,“所以你現在對比上下兩個公式就能知道我的意思了。”
沈驍想了一會緩緩問道:“所以,塊煉鐵裏面有鐵與氧兩種元素,木炭裏面有碳的元素,再加上萬物中的氧,通過高溫將元素重新排列,生成鐵與二氧化碳嗎?”
他看琳瑯一直不說話,便回頭看她。
“我理解錯了嗎?”沈驍虛心的問她。
琳瑯搖了搖頭:“不,你理解的很對。”
她沒好意思說,自己其實剛才是在想,要是以後有了孩子,小孩能繼承到沈驍這份聰明就好了,至少記性比自己好。
琳瑯又指著紙上Fe 、O、 C三個元素說:“所以煉鐵實際的原理,就是要在高溫下,讓木炭中的碳與氧燃燒生成一氧化碳,將鐵礦石中的氧奪取出來,得到鐵,這個過程叫做還原。”
“我應該是明白了。”沈驍點點頭。
他太過於平靜,似乎輕而易舉就接受了這些東西,適應之快讓琳瑯覺得他是不是在騙自己了。
“那到現在,你會覺得我瘋了嗎?”她還是有些小心翼翼的看著他,“不會等我講完,你就把我拉去看大夫了吧。那我不講了。”
說完便想把紙張抽走,卻被沈驍按住了她的手。
“急什麽,”他滿眼是笑的看著她,“我只是第一次聽還在適應而已,未曾想你會知道這麽多。”
“你不怕,我是滿口胡說的騙你嗎?”她故意問他。
“你花了這麽長的時間與心思,不會是為了騙我。”他輕輕撫平了她額前的一律碎發。
“那我接著講了呀。”她小心瞥了他一眼,“你真不把我送大夫?”
“接著講,我喜歡聽。”他表情甚為認真。
她拉著沈驍走到爐子跟前:“剛才掌櫃說的這種提煉出來的松軟的鐵塊,我們可以寄它塊煉鐵。”
她指了指這個爐子:“塊煉鐵就是用這種比較低的爐子,利用木炭不完全燃燒產生的一氧化碳,使鐵礦石中的氧化鐵還原成鐵,冷卻後再取出鐵塊。”
“而塊煉鐵的問題掌櫃的也說了,產量低,費工多,還需毀爐取鐵。這樣的塊煉鐵質地松軟,鐵塊裏雜質也多,主要原因也是因為溫度還不夠高。”
“所以要解決的就是升高爐內的溫度嗎?”
“不止是溫度,爐子小產量低,冶煉成本也會增高,但若爐子高了還有要有足夠的氧。”
“青銅冶煉爐可以嗎?”沈驍想了想,“那個可能會高一點。”
“這個沒見過,也太清楚。”她實話實說,“我沒有自己煉過鐵,只能說些基本的原理給你。”
琳瑯開始對著這個爐子比劃:“至少得有這個爐子六倍左右,應該才算是合格的爐子。”
沈驍若有所思的想了下:“這麽高的爐子,還要有更高的溫度,應該需要耗費大量的木炭了。”
“用煤炭做燃料就可以。”她慢慢解釋著,“若是木炭,砍伐山木太費力氣,天然的煤炭會更好,越優質的煤炭越容易高溫。另外若要有足夠的氧,便需要一個風箱,通過它不斷的將氧氣輸送進去。”
“所以,需要一個很高的冶煉爐、以及含碳高的燃料、還有可以不斷供氣的鼓風裝置,是這個意思嗎?”他確認著。
琳瑯讚賞的看著他:“沒錯,你理解的真快呀。”
沈驍低頭溫柔的看著她:“厲害的是你,我不過是覆述下你的話罷了。”
“不不不。”她擺擺手,“我真的很普通,這都不是我研究出來的。”
琳瑯暗嘆,她要真有沈驍這麽好的記性,也不至於記不清楚之前看的這些東西了。
“所以我們現在說的煉爐,煤炭,以及鼓風裝置,其實都是給第二種煉鐵術,即生鐵做準備的。”
“生鐵冶煉,就是在更高的爐溫裏,將還原成的鐵,通過在爐內吸收碳以後,讓得鐵變成液體形態的那個溫度點降低,也就是降低鐵的熔點。當到了一個溫度後,便可以獲得液態的生鐵直接澆築成器了,這樣便可以制造更覆雜的鐵器,也不用再去扒爐子了。”
沈驍認真的聽著,想著她告訴的還原原理,細細琢磨著她給的改進建議,愈發覺得這公式有理有據,堪稱精妙了。
“只是。”她無奈的笑笑,“生鐵冶煉的話,爐內具體要多高的溫度我就不是很清楚了,應該比現在的塊煉鐵要高一半的溫度。”
沈驍邊聽在在腦海中記憶梳理,只感覺這些東西確實撐得上超前了。
沈驍遞了碗水給她,佩服的註視著琳瑯:“你講的這些真的很了不起。”
琳瑯認真的說:“剛才我說的那些還是不夠的。”
“按照剛才說的,做出來的東西只能是鐵了。”她邊喝邊解釋,“無非是純度高一點的鐵。但如你之前所說,鐵的硬度當普通物件用用還行,戰場上怕都跟不上我那把青銅匕首。”
琳瑯玩味的看著沈驍:“如果用那樣的鐵做成薄一點的劍上戰場打仗,你覺得會是什麽樣子?”
“容易折斷。”沈驍很認真的思考。
“除了折斷,還會有一種情況。”琳瑯苦笑著解釋,“就是在與敵人對打的時候,劍沒有斷,但卻被劈彎了,士兵還得把它放地上踩兩下弄平了再打。”
“那怕是要沒命了。”沈驍嘆了口氣。
“我之前承認鐵是個好東西,兵器可以用鐵做材料,但合格的鐵兵器其實已經不能叫做鐵了。”
她放下碗,沖沈驍說了一個新詞:“應該叫做鋼。”
“鋼?”
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