第777章 學院與煉鋼
農業、手工業、商業是華夏下代社會的三大經濟部分，這三大經濟部門的出現，反映了人類社會分工的進步與發展。而以冶煉鋼鐵製器為生的鐵匠無疑是屬於手工業，但在北宋這個年代因為規模與技術的限製，根本無法與後世真正的重工業相比，
文化是具有延續性的，這種延續性需求決定了其特有的傳承方式，做為冶鐵的鐵匠自然也要代代相傳，在傳承方麵，父子相傳、師徒相授，是其最為主要的傳承方式，甚至自從開始冶煉青銅器起，自趙宋之前的兩千餘年前，就構成了這種傳承方式。
華夏傳統文化對於血緣關係給予特別關注，在技術的獲得與傳承方麵，血緣關係是手工業文化傳承的紐帶，《禮記*學記》中更有雲：“良冶之子，必學為裘”。意思是說，有經驗的冶鐵工人給兒子傳冶鐵手藝之前，先教會他學會用皮革縫製鼓風裘。
至於師徒相授，華夏早在先秦時代就有了較為完備的學徒製度，漫長的歲月裏，學徒承擔著職業業技術教育的功能，為古代培育了許多能工巧匠。
父子相傳因為將技術流傳在家族內部，從而形成技術壟斷，形成世代相傳，必須嚴格貫徹技術保密、秘不外宣的原則；師徒相授，亦是是相對的封閉的師承關係，而正是因為這種相對的封閉，將技藝傳承推向了精深與圓熟。
然有利就弊，正因為這種文化傳承，使之不可避免的存在著局限性，如因強調社會民技藝的保密性而扼製了技術的革新，甚至還會導致某些技藝的失傳，特別是在人均壽命低的古時，戰亂年代更是如是。
花了十餘日的時間，樂天會同家中一眾妻妾還有識字的賬房先生，將這一百三十一冊書讀完，將所有有關於冶鐵工藝的記事都抄錄了下來，又按年代編篡的出來，組織成一部華夏由古到今的冶鐵史，甚至在這部冶鐵史中，樂天發現出許多規律來。
當然在這十多日的時間內，樂天也沒有閑著，著屠四帶人先是在汴都城外購入了一處莊園，並親自繪出一幅平麵圖，著工匠按著後世學校的布局將這裏加以整繕，當做日後科學院的校園。
同時樂天還讓屠四去收養那些身體健康且聰穎的孤兒，或是家貧上不起學的孩童，以當做學院的學生，而在樂天看來，學校的建立可以讓那些父子相傳、師徒相授的技藝得以發揚光大起來，再也不必怕其消息了。
但要知道在北宋這個時代，但凡家境殷實之人都是想讓自家孩子讀書，隻要上進圖日後考取個功名做官來光宗耀祖，不然的話便是經商；而樂天將要開辦的這所學校，雖然會教授識字與一些四書五經史集，卻不會讓學生們走科舉道路，樂天開辦學校的目地很明顯，就是要培養出大宋這個時代的科學家，以引領時代的發展。
但這個時代沒有科學家一說，便是有人通過奇思妙想發明創造些東西，也會被那些出身科舉的官僚嗤為奇技霪巧，登不量大雅之堂。
在大宋當下科舉取士的大方向下，想要走科舉路子考取功名的人家自然不會讓自家的孩子讀這個什麽勞什子科學院，所以樂天也不奢望這些人來自己辦的學校裏上學，隻能別辟蹊徑，將希望寄托在那些天性聰穎的孤兒或是貧困人家的孩子身上。
著屠四按自己安排行事的同時，樂天絲毫沒有鬆懈，將精力全部集中到了帶回古籍的研究上。
從這些從宮中借來的書藉的記載上，樂天可以年看到，在春秋戰國時期，華夏便發明了生鐵冶煉技術，而塊煉鐵和生鐵冶煉兩種工藝，幾乎是同時產生，這兩種冶鐵工藝在華夏曆史上曾長期平行發展，在不同情況下發揮各自的作用。
而華夏生鐵的出現，則是受益於煉製青銅，因為得益於煉製青銅的高溫，才會煉製出生鐵，使華夏的生鐵足足早於西方兩千年。
其中塊煉鐵的方法即“固體還原法”，早期煉鐵爐溫較低，所以在冶鐵時，采用一層木炭一層鐵礦石相疊加的方法，將鐵礦石與木炭同時放在煉爐裏，然後點火焙燒，使鐵礦石中的鐵沉入到爐底，待溫度冷卻後將鐵拿出反複加熱，壓延錘打，得到遠比青銅更結實更有韌性的鐵器。
在春秋末期和戰國初期，以塊煉鐵為材料，在反複鍛打塊煉鐵的實踐中，工匠們又總結出塊煉鐵滲碳成鋼的經驗。因塊煉鐵質柔不堅，滲碳塊煉鋼又太堅|硬，人們又發明了煉鋼的淬火工藝，進一步提高了塊煉鋼的機械性能。
由於鐵的出現，擁有比青銅更好的金屬性能，在春秋戰國相交之際，華夏己進入到鐵器時代。在許慎的《說文解字》中，曾注明當時所用的日常用語“陶治”“就範”“範圍”“模範”等詞，便是由冶鑄技術轉變而來的。
據《管子·海王篇》記載：“一女必有一針、一刀”“耕者必有一耒、一（耒＋呂）、一銚”。“不爾而成者者，天下無有。”邯鄲等地以冶鐵致富，並設有專門管理煉鐵的“鐵官”，專門經營煉鐵的“鐵商”。
《管子》一書，雖是後人假托管仲之名所著，但卻引用了齊國國史，間接的證明了戰國中期以後，鐵器已取代銅器成為主要的生產工具。對此樂天可以看出，正是鐵器的普遍應用，推動春秋時期社會生產發展，使奴隸製向封建製轉變，造就了戰國時期經濟繁榮，百家爭鳴的昌盛局麵。
從意義上來說華夏鐵器的出現，與後世十八世紀中葉，歐州炒鋼技術的出現，而能生產出蒸汽機，推動了工業革命有的一比。
值的一提的是，早在戰國時期，華夏古代工匠便開始摸索掌握生鐵的“柔化處理”，至到兩漢時期開始廣泛發展，其方法利用長時間加熱，來提高生鐵的柔性，使生鐵轉化為韌性鑄鐵。
東漢時的《太平經》卷七十二中記載：“使工師擊治石，求其鐵，燒冶之，使成水，乃後使良工萬鍛之，乃成莫邪耶。”注雲:使工匠取鐵礦石，將其冶煉成最初的鐵塊，然後將其燒煉成生鐵水，然後經過萬鍛，心中多少有些後世煉鐵知識的樂天明白，這萬鍛法是指將生鐵反複鍛打，其意是為脫碳成鋼，也就是最早的炒鋼法。
除此外還有另一種炒鋼法，將生鐵加熱成半液體和液體狀，然後加入鐵礦粉，同時不斷攪拌，利用鐵礦粉和空氣中的氧去掉生鐵中的一部分碳，使生鐵中的碳含量降低，去渣，直接獲得鋼，書上說此法亦是出現於兩漢交替之時。
後世，人們常把礦石製成鋼的工藝叫一步冶煉或理直接冶煉，而把先由礦石冶煉成生鐵、然後再由生鐵煉鋼的工藝叫兩步冶煉或間接冶煉。古法炒鋼的生產過程也分兩步：先煉生鐵，後煉鋼。
可以說，炒鋼的出現便是兩步煉鋼的開始。雖然是古法炒鋼，質量也未必能得到保證，但古法炒鋼還是能煉出些高碳鋼的，雖然成功率並不高。
根據自己前世的記憶，樂天知道，低碳鋼塑性強，強度低，多用於結構承載上；中碳鋼塑性，強度適中，用於機械傳動，齒輪等；而高碳鋼強度大，硬度大，用於切削刀具，工具鋼。甚至樂天還記得，華夏在漢代便有了炒鋼法的技術，而在西方直到工業革命前，英國才發明了炒鋼法。
西方因為炒鋼法的出現，在公業革命中發揮了很大的作用，甚至沒有炒鋼法生產出的鋼鐵，蒸汽機、發電機等就沒有可靠的材料將其實現，蒸汽機、發電機無法製造成功，成為空中樓閣的存在，工業革命自然是無法出現，歐州隻能停留在資本主義萌芽皆段段，而得不到進一步的發展。
為此馬克思對於炒鋼法的出現，給予了極高的評價。
而華夏在漢代便有了炒鋼法，比西方早了一千八百多年，縱是沒有遇到工業革命，但也是具有劃時代意義的大事，因為炒鋼法促進了我國古代鐵器的廣泛使用與社會生產力的發展。
至於炒鋼法，為此唐代韓延在所撰今本《夏侯陽算經》中記了兩道有關炒鋼的算題：一為計算用六千二百八十一斤生鐵煉出黃鐵(即熟鐵)，每斤耗五兩(即損耗百分之三十一),計算結果是煉出黃鐵四千三百一十八斤三兩；另一道是用這些黃鐵再煉成鋼鐵三千五百零八斤八兩十銖五絲，損耗率百分之十二點五。
通過《夏侯陽算經》，樂天可以推算出至少在唐代便有將生鐵煉成熟鐵、熟鐵煉成鋼鐵的技術方法。
漸漸的樂天理清了頭緒，自己眼下最需要的就是鍛出相當於後世中碳鋼與高碳鋼的鋼材來，來製造蒸汽機的主要零部件，而在這些古籍之中，樂天漸漸尋出了煉製高碳鋼的方法。
但方法歸方法，但距離成功還有一段距離，炒鋼法是兩漢時發明的冶煉工藝，但炒鋼法與百煉鋼法耗時耗工，成本故而極高，漸漸被魏晉南北朝時發明的灌鋼法取代，使的炒鋼法幾近於失傳，現下想要再將炒鋼法複原，並不是一件容易的事。