在原材料不給力的情況下,只能透過增加高爐的鍊鐵效率來提升鐵的產出。
“族長,”熊山赤裸著上身,將鐵錘放到鐵砧旁邊,伸手從旁邊的架子上拽過來一條麻布毛巾,擦了擦臉上的汗水,“再給我們指點指點吧,現在爐子裡的鐵水還是不多。”
透過熊山等人的不斷改良,外加張洪的一些指導,部落裡早已經將原本簡易的橫爐改成了兩米多高的高爐,爐子中空,呈圓筒狀,而在爐子中間,則是用泥土、礦渣等製成了一道佈滿小孔的擋板,用於放置坩堝。
在高爐外面,已經擺好了十幾個裝滿鐵礦石顆粒的坩堝。鐵礦石和鹽礦石一樣,都需要將大塊的進行破碎,放到坩堝裡燒的時候受熱均勻,而且時間更短。這十幾個坩堝,放在兩個高爐中間的一個碳爐裡,裡面也有一些熱值不高的煤炭在燃燒著,放在這裡,可以將坩堝裡面的鐵礦石粉末給加熱到八九百度的溫度,然後等高爐裡面的鐵水倒出後,立馬就可以把這些坩堝放進去,省去了大量的等待時間。
原本要產出一塊長20厘米、寬和高各5厘米的鐵錠,需要至少半個小時的時間;透過這種簡易的預加熱的辦法,每個小時能夠讓8個坩堝產出鐵水,能得到4-6塊鐵錠。
部落高爐裡面的鐵水,除了澆鑄成鐵錠儲存外,還有各種各樣的模具和範本,用來製作規格一致的工具。比如鐮刀、鐵犁、釘子、箭頭這些,都是用成型的。
澆鑄法需要用到模具,這些模具基本上都是用黏土製成的,現在這些黏土,都是經過千百次水碓的反覆捶打,裡面找不到大一點的雜質和沙土石子。製作模具的時候,先是用木頭或者陶土製作出來器具的模型,然後將模型放在木框中,逐漸填充黏土,將模型覆蓋一半,在模型上做好標記,等待黏土風乾後,在拿另一個木框,把另外一半的模型放在裡面,同樣填充黏土,並在頂部預留澆鑄通道。等兩個模具都幹了,合到一起,用泥土將結合縫給堵住後,把鐵水從澆注口倒入,倒滿為止,等到冷卻,就能得到一個鐵器的毛坯。
這個毛坯還需要仔細地打磨,去掉毛刺和邊邊角角的地方,越是大件的毛坯,模具製作就越複雜,成功率也就越低。
比如鐵犁頭和鐮刀,這兩件相比,明顯鐮刀就簡單很多,根本不需要兩個模具,只要將木質的鐮刀模型放到黏土上按壓一下,將鐵水倒入凹槽裡基本上就可以了;
還有一種是對鐵錠進行鍛打。
坩堝裡面的鐵水,含碳量比較高,澆鑄出來的基本上屬於生鐵。生鐵堅硬、耐磨,但是很脆,很容易就會斷裂,所以不適合做斧頭、刀具、長矛矛頭這些,而這些器具,就需要對鐵錠進行鍛打,敲出裡面的雜質,讓其含碳量達到熟鐵和生鐵的中間,即鋼。
部落裡鍛打鐵錠,先是用鐵鉗子把鐵錠扔到碳爐裡進行煅燒,燒紅後,用夾子夾到鐵砧上,用錘子反覆捶打,敲成所需要的形狀,然後進行淬火、再加熱等步驟,最後進行開刃。
爐子的外圍碳爐旁,則豎立著一個風箱。在最早的時候,是沒有單獨的風箱的,都是用泥巴捏成一個倒扣的陶盆樣式,裡面用一根木棍捆上幾片樹皮,拉動木棍上的繩子,從而帶動空氣流通,提升爐溫。