312.第312章 奇技淫巧-下
湖州境內，那夾束在天目山和顧渚山之間的八十里西苕溪，已經從五年前山明水秀清澈見底的狀態，演變成了如今明顯渾濁、略帶灰黑淺褐色澤的狀態。河中水草倒還能找到一些，只不過如果撈起來的話，可以看到水草表面都會多一層滑膩油潤的物質；而魚蝦這種東西就更加難得一見了。
西苕溪的水流體量還是太小了，不過三四十米寬闊的河面、才能積蓄多少水量？不過也算不幸中的萬幸，同樣因為西苕溪水量不多，雖然河流本身的生態遭到了重創，但是在注入太湖之後，倒不至於超出煙波浩渺的太湖本身的生態自凈能力。
工業化的進程，終究會帶來巨大的污染，這是一個千古不變的宿命，錢惟昱也有近一年沒有來湖州府長興縣看過了，重回此處，看到河水被污染到如此，也是心有戚戚焉。不過，這些事情只能是將來再慢慢打理了，自己需要先儘可能把這裡的紅利壓榨出來。
三年前，錢惟昱開鑄「吳越通寶「的新錢時，把錢監設在了湖州，設在了西苕溪畔，便是看中了這裡的水能優勢，因為中吳軍其餘六州沒有水流勢能如此高效穩定的區位所在。後來，鋼鐵冶鍊基地經過歸化也設在這裡，卻不僅僅是因為水能了，還因為資源區位的需求。
眾所周知，一家煉鐵廠所需要消耗的資源當中，從重量來算的話，鐵礦石只是第二位的，消耗量第一的是煤炭。這也是區位經濟學上規劃煉鐵廠鍊鋼廠時，往往把選址選在煤礦原產地城市，而寧可讓鐵礦石從外地運來。比如後世的鞍山鋼鐵廠，鞍山這地方本身是沒有鐵礦的，只有煤礦，而鞍山鋼鐵廠用的鐵礦石，一開始是從本溪鐵礦運來的，便是這個道理了。
浙江是少煤缺煤的省份，所需煤炭往往要從安徽地區外運過來。錢惟昱上輩子是土生土長的杭州人，幾十年活下來，對於本鄉本土的情況還是很了解的。浙江境內唯一一個有點兒工業規模的煤礦，便是湖州長興縣的長廣煤礦了——之所以叫長廣煤礦，主要是因為煤礦在湖州長興縣和宣州廣德縣之間的交界區、顧渚山南麓，所以實際上也算是浙江和安徽的邊界了。既然長興有煤礦又同時有水能優勢，鋼鐵冶鍊基地放在這兒也就理所當然了。
……
「殿下……哦不大王且看，這座新式高爐，咱們用了新式的配方的青粘土耐火磚砌的爐膛，粘合劑則是石灰岩粉碎煅燒后和粘土再加工粉碎的土料，……嗯，便是大王原本說的叫做『土法水泥』的東西。
採用青粘土磚之前，高爐只能砌到兩丈五尺，再往上砌的話，一旦爐內煅燒到生鐵變成軟化濃稠的狀態后，爐膛壁磚便會慢慢變軟吃不住爐塔的分量。如今用了這種磚，便能把爐子加高到四丈、闊一丈。每隔三個時辰出一次鐵、投一次料。兩班工匠晝夜交替幹活，每日可出鐵一萬六千斤，消耗焦炭兩萬斤。足足比當初第一座小爐的日出鐵兩千斤多了八倍了！這才不到兩年，便發展到如此技藝，想來日後我吳越國兵馬定然可以兵甲堅利遠勝他國了。」
錢惟昱聽著沈默站在一座正在開工出鐵水的新建高爐前解說，一邊頻頻點頭讚許鼓勵工匠。前衛與指導，沈默口中說的青黏土，應該就是比普通硅酸鹽黏土多富含了一些氧化鋁成分，也就是硅酸鹽黏土和鋁土礦的混合物。含鋁土礦成分多的黏土在高溫煅燒成轉后，結構強度會比普通的高一些，而且一千六七百度都不會軟下來。
稍微學過點初中化學的人都知道。耐火磚等東西，不比金屬材料，金屬是晶體結構的，有一個固定的熔點和沸點，比如純銀到了1000度肯定會融化，純銅到了1100度也肯定會熔化。而磚頭這種非晶體的混合煅燒物，在溫度上升的過程中，並沒有說到了幾度之後就一定要開始熔化、並且在徹底化成液態之前，熔化吸收熱會阻止材料溫度進一步上升。相反，非金屬材料在加熱過程中是一邊繼續升高自身溫度，只是會越來越軟，結構強度越來越弱。
所以新式耐火磚的使用，也算是古代煉鐵鍊鋼時必須解決的一個問題，因為它直接制約了煉爐的最大爐溫和爐膛高度。生鐵在1200度的時候就會融化，而高碳鋼要1400度，此前普通粘土磚也就1100~1200度的屈服耐熱，熔煉1000度就化成液態的銅還行，要想煉鐵的話，就完全不夠把鐵加熱到鐵水狀態所需的溫度了。
至於土水泥，就是用石灰石粉碎煅燒、然後再和粘土混合，再煅燒粉碎產出的，技術原理很簡單，在古代也絕對可以做得到。
只不過因為水泥這種東西價賤，而且可替代性太強，人們用水泥無非是圖個便宜，並不是說沒有比水泥效果更好地建築石料、轉料黏合劑。從效果上來說，明礬水蒸糯米后反覆捶打所能起到的黏合效果還在土法水泥之上呢。
而古代對水泥成本上最大的制約，其實就是在於研磨手段。因為煅燒這個環節古今完全相同，而粉碎研磨的環節，後世可以使用諸如水泥攪拌車那種結構的球磨機，而古人只有用牲畜拉磨的方式研磨，效費比太低。但是這個障礙在錢惟昱這裡就不存在了——錢惟昱可是用水能的高手，吳越國哪處礦山不是排滿了粉碎礦石的水車鐵筒球磨機？既然粉碎銀礦石銅礦石鐵礦石都能用，大材小用一下粉碎石灰石也煅燒后的水泥業沒啥浪費吧？
推而廣之，既然土水泥生產的最大的成本制約是研磨粉碎環節，所以錢惟昱也就沒有打算把這種東西全面推而廣之，最多也就在新建工業基地和大型水利工程的時候用一用——就吳越目前的生產力水平而言，可以幾乎無成本實現持續粉碎研磨作業的，也就只有在水流湍急的江河邊、那些布滿水車球磨機的地方而已。其他地方的民用建設要想用的話，異地運輸水泥的成本就會高得嚇人。以五代十國的水運運力，還沒低賤到用來長途運輸水泥的程度。
說白了，土水泥的優勢就在一個「便宜」上面，而性能並沒有小白穿越眾們以為的那麼牛逼、至少沒有明顯超過這個時代那些昂貴的土辦法。這個年代的海船河船所運的物資，貴的要麼是茶葉絲綢瓷器、霜糖雪鹽燒酒、各種昂貴的金屬製品；最最低賤的，也要算糧食了。用最大號海船也只有幾百噸載重量的運能去長途運輸傻大粗笨的水泥，完全是不划算的事情，還不如人家工地上就地找糯米明礬蒸土來用呢。
這也帶來一個好處，那就是土水泥的應用即使泄密了，別人也不容易模仿。因為除非敵人有能力把吳越的整套水能利用機械和水利設施為核心的技術工程體系整個兒照搬照抄過去，否則的話，光偷學一個土水泥的配方對敵人是毫無意義的。這也是錢惟昱一貫推崇的技術發展思路——他前世是做工程的，深知一個產品本身是很容易被抄襲山寨的，但是如果融入到一個統一的技術體系當中，成為一個「整體解決方案」的有機環節，別人就很難抄襲山寨了。
錢惟昱在沈默的解說指點下，巡視了整個煉鐵廠許久。也親眼看了那座最新最大的高爐放出了一次鐵水——高爐煉鐵是不停爐的循環冶鍊模式，也就是每次從上頭投料之後，過三個時辰先打開爐子底部的出鐵槽放出一部分已經煉好、反應充分了的鐵水。每次放出鐵水的分量或許只佔到高爐內總體投料鐵礦石的幾十分之一。
看著赤紅的鐵水從出鐵槽內流出，隨後傾倒入一輛有四個鐵輪的巨大陶制推車內，由十數個壯漢推拉著送去一旁數百步開外的鍊鋼區待用；運輸的過程中，鐵水已經漸漸散熱凝固粘稠，變成赤紅色的軟化姿態。後世在大型鋼鐵廠裡面，鍊鋼用生鐵的生產往往可以和鍊鋼產線緊密銜接，自動投料。那樣能減少大量燃料的消耗，避免鐵水冷卻連鑄成生鐵塊之後，送到鍊鋼平爐里再次加熱熔化成鐵水。可惜這種耐高溫的長距離管道運輸材料如今不好弄，所以也就只能忍受一些二次加熱熔化的燃料耗費了。
「沈先生，那些工匠把赤鐵運去哪裡？莫菲那裡便是新建好的『蓄熱爐』了么？」
「正如大王所見，正是鍊鋼的蓄熱爐。這幾個月來，軍器監的人也是日夜琢磨，按照大王指點的在鼓風風箱與煅燒爐之間先加一個蓄熱室，用石炭捂住爐膛燒熱，然後再把已經燒到極熱的氣鼓入煅燒爐，解決了此先煅爐內熱鐵冷風的問題，改為熱鐵熱風，所以也就更易把生鐵水加熱到鍊鋼所需的溫度。」
兩人閑話著，便踱步到了那座還不能算是平爐的蓄熱鍊鋼爐旁邊，身後跟著十幾個工匠和衛兵。看到實物的那一刻，錢惟昱也算是知道了為什麼鍊鋼爐要造在河邊，因為它上面連接的鼓風機是一個水車拖動的鼓風機，類似於後世的衛生間換氣扇差不多。比之原本小規模灌鋼法鍊鋼時那種吹氣球用的人力踏板風箱鼓風速度要強勁數百倍之多。
風力大了，燃燒自然充分，爐溫上升也容易一些。不過因為風本身是冷的，循環過快的話也會帶走大量鐵料上的熱力，所以後世平爐鍊鋼的基本思路就是在新鮮空氣被鼓入煅爐之前，要先經過一段外表被加熱的環形通風道。這條通風道外面都用煤炭鋪著持續燒熱，讓氧氣進入煅爐的時候就有上千度的初始溫度，這樣也就可以一舉把鍊鋼爐的溫度抬升到足夠徹底液化純鐵鐵水的程度了——純鐵的熔點，可是比生鐵還要高300度。