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第520章（第1页）

宋代的王祯在《农书》中详细记载了水排的结构和工作原理，并绘图说明。水排是在湍急的水流之滨竖立起的巨大的木轮，靠水流的冲击力带动木轮转动，再由传动机构带动橐排的转动，从而将强大的风吹入高炉。

古代水力鼓风机所包括的动力机构、传动机构和工作机构三部分已经达到相当完备的程度，制作技术和尺寸大小和中国高炉的规模相适应，举世无匹。

还有铸铁柔化术，成为大商成为中国古代钢铁业的另一重大发明。铸铁炼制出来之后，因为性脆、缺乏韧性而不适合锻造优良的铁器。

而适合锻造铁器的铸铁，因热处理的温度和方法的不同，分作白心可锻铸铁和黑心可锻铸铁两种。白心可锻铸铁具有比较高的硬度和强度，黑心可锻铸铁具有较好的耐冲击性。

这种技术的关键是将普通铸铁长时间高温加热，使其中的化合碳发生变化，当碳的含量介于铸铁和钢之间，其性质也随之变化，具有较强的延展性并保持了一定的硬度，这种技术叫铸铁柔化术。

&ldo;奇思妙想，无穷无尽，人民的力量真是汪洋大海啊！&rdo;李陵手中拿着炼铁工艺的报告单感叹道，目光停在最后一页：

炒铁和灌钢。

炒铁是古代中国钢铁冶炼的重大发明，是一种简便有效的炼铁术，没想到已经被积极性爆表的大商科技人才给提前上千年弄来大商了。

这种方法是把含碳量过高的可锻铸铁加热到半流体状态，再和铁矿石粉混和起来不断&ldo;翻炒&rdo;，让铸铁中所含碳元素不断渗出、氧化，从而得到中碳钢或低碳钢。

如果继续炒下去，就得到含碳更低的熟铁。这种方法始于西汉，东汉的《太平经》中就明确记载了炒铁技术。

最值得惊讶的是汉代以后发明的灌钢方法，也被李陵的幸运光环照耀吸引下，穿越时空来到了李陵面前。这种方法，在《北齐书&iddot;綦母怀文传》称为&ldo;宿钢&rdo;，后世称为灌钢，又称为团钢，这是中国古代炼钢技术的又一重大成就。

灌钢工艺是我国古代刃钢生产的主要方法，它以生铁和&ldo;熟铁&rdo;为原料，将它们加热到生铁熔点以上，合炼而成钢。

其中生铁是指由矿石冶炼得到的液态铸铁，含碳量和杂质很高，性脆易碎；熟铁是指将生铁经过&ldo;炒&rdo;或&ldo;蒸&rdo;等工艺而脱碳后的铁，柔软可锻，虽然碳量降下来了，但氧化夹杂等并未减少，故需要经过反复加热锻打，以去除夹杂物，同时渗碳而增强刚硬性，成为钢。

其中过程是将高碳含量的生铁液浇灌到红热的低碳含量的熟铁（现代钢铁技术中所谓的低碳钢或纯铁）中，相互熔融混合，直接获得刚硬的钢（现代钢铁技术中所谓的高碳钢）。

总之，灌钢是中国古代冶金技术的一项杰出创造，它利用生铁含碳量较高、&ldo;熟铁&rdo;含氧化夹杂较多的特点，用&ldo;熟铁&rdo;中的氧来氧化生铁中的硅、锰、碳，造成激烈的&ldo;沸腾&rdo;，而达到去除夹杂的目的。虽操作简单，效果却十分明显，这是人类古代制钢工艺中所获得的最高成就。

相信在不久的将来，大商的炼铁工艺将继续光芒万丈，就拿灌钢来说，工艺类型将百花齐放，相互争辉，比如两晋南北朝时的新的灌钢技术，很有可能将在大商兴起。

这种方法是：先将生铁炒成熟铁，然后同生铁一起加热，由于生铁的熔点低，易于熔化，待生铁熔化后，它便&ldo;灌&rdo;入熟铁中，使熟铁增碳而得到钢。

这样，只要配好生熟铁用量的比例，就能比较准确地控制钢中含碳水平，再经过反复锻打，就可以得到质地均匀的钢材。这种方法比较容易掌握，工效提高较大，因此南北朝以后成为主要炼钢方法。灌钢技术在南北朝时已相当流行，这种方法是在炒钢的实践过程中逐步发展起来的。

又比如大宋以后的常见的灌钢工艺，也必将到来：

第一种，生铁陷入法。

沈括《梦溪笔谈》卷三云：&ldo;世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，封泥炼之。锻令相入，谓之团钢，亦谓之灌钢。&rdo;此&ldo;柔铁&rdo;即古代&ldo;熟铁&rdo;。此&ldo;封泥&rdo;的作用有三：1使铁料各部分均匀受热，让生铁缓慢熔化。2防止生铁熔化后的流失，使之更好地与柔铁作用。3防止和减少碳在炉气中的烧损。

第二种，生铁覆盖法。

宋应星《天工开物》卷一四云：&ldo;凡钢铁炼法，用熟铁打成薄片，如指头阔，长寸半许，以铁片束包尖（夹）紧，生铁安置其土（上）。又用破草履盖其上（原注：粘带泥土者，故不速化），泥涂其底下。洪炉鼓鞴，火力到时，生钢先化，渗淋熟铁之中，两情投合。取出加锤，再炼再锤，不一而足。俗名团钢，亦曰灌钢者是也。&rdo;

此操作比生铁陷入法又有了一些进步：1生铁置于&ldo;熟铁&rdo;上，熔化后向下渗淋，就增加了生、&ldo;熟&rdo;铁接触反应的机会，减少了生铁流失的机率。2不需封泥，而是上盖破草履，下涂泥，简化了操作。3&ldo;熟铁&rdo;为薄片状，增加了反应面，提高了生产率。

第三种，生铁浇淋法。

约始创于明代中期，清时在安徽芜湖，湖南湘潭等地都较兴盛，因传为江苏工匠始创，又名之为&ldo;苏钢&rdo;。