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“那回去吧。”几人缓步往回走。
一进部落,就发现晒场上里三层外三层地围着人,但却没发出多大声音,所有人只是安静地看着。
“秀琰,你认得出来这是什么石头吗?”人群中心传来族长的询问声。
对啊,玉蚕族应该是很了解矿石的,我怎么没想到,李芙暗道,心里急着知道答案,也飞快地往人堆里挤去,其他人倒很配合,她一过来,就让出条道来。
进去之后,就看见正中摆放着十来个大筐,里面堆满着大大小小的石块,而青山、吉夜等人则风尘仆仆、一脸疲惫地坐在地上休息。
青山满脸的胡碴子,眼睛里还带着红血丝,显见是没休息好,他看李芙走近,哑着声音说道:“阿芙啊,东西带回来了,去的路上大雪阻了道,耽误了不少时间,回来时紧赶慢赶地,夜里我都没让他们怎么睡,生怕迟了,你来看看吧,合不合用?”
李芙闻言心中一动,又见这男人表情平和,不似有责怪之意,就知青山亦是个面冷心热之人,平日里以为他不太待见自己,其实都是多想了,李芙不禁心生愧疚起来。早知道应该预先告知他们,这东西并不等着急用,慢慢来也可。如今让人背着一大筐石头,马不停歇地爬山涉水,身体再棒也扛不住啊。
想着,她诚意诚意地走上前去道歉,“对不住了,青山阿帕,你们快些去歇着吧。”
青山只摆了摆手,示意自己没事,兴许真是累得狠了,闭口不再多说,倒是吉夜插了一句,“先听听秀琰怎么说的。”
其实李芙进来时,秀琰已经拿着一块矿石在看了,她把那块石头翻来倒去地观察了一番,还轻声和另一个上了点年纪的女人讨论了几句,这时见又问到她,踌躇了片刻,才把石头放下,深锁着眉心慎重道:“我们从未见过此种石头,但可以保证绝非可以磨制玉石的石料。”
不能磨制玉石?李芙小小地高兴了一把,也蹲在地上,拿起一块仔细看,发现分量比想象的要重得多,且此种石头也并非像蛮子所说的那样有着明显的红色,反而更接近于黑色,看来他跟河生所说的故事带着点夸张的成份。
她拿的这块石头上同样附着着一层薄薄的杂质,李芙把它刮掉了一点,正对着阳光,能发现极淡的金属光泽,但是并不明显,可这样她已经很高兴了,只是有点不明白族长这些人为何会叫它‘血石’。
蛮子显然察觉了她的疑惑,不声不响地从她手里把那块石头接过,往地上使劲一敲,石头碎成了几瓣,裸/露出的切面上果然有着暗暗的红色,但离‘血’色还差得远。族长又问旁边的人要了一个瓦罐,用碎石在上面重重地划了几下,然后递给李芙。
李芙接过瓦罐一看,惊奇地发现划痕颜色竟真的很鲜,难道这是斑铜矿?她以前倒是看到过斑铜矿,但矿石这东西,变种的可能性很大,埋在地底深处,与不同的化学物质相结合并发生反应,会形成不同的样态。
尤其眼前的这块矿石并没有斑铜矿那种明显的锖色呈现,她倒一时不敢轻易下判断了,她一不表态,所有人都更安静了。
“那个。。。”有人发出了微弱地声音,大伙都把目光转向了背石头的其中一个,李芙记得他好像叫兽牙,这人年纪很轻,被许多人这么关注,吓了一跳,小心地问:“这石头不会带来不详吧?”
又是不详,李芙有些火大,眼下正巧得不出结论,最怕的就是这种危言耸听的话了,于是没好气地回了他一句:“你凭什么这么说?”
“因为,因为。。。”兽牙本来胆子就不大,被她这么一逼问,立时说不出话来。倒是青山为其解了围,说道:“他指的是气味。”
“是啊是啊。”兽牙见青山阿帕帮他说话,稍稍鼓起点勇气,“我用手搬动过石头之后,不小心抹了一下脸,觉得味道。。。很奇怪。”这孩子犹疑了一下,还是选了个折衷的词。
很奇怪?李芙看了看自己掌心,留有不少矿石表面的杂质碎屑,她把手放到鼻端闻了闻,这是?李芙只觉眼前一亮,这是氧化铁的独特气味啊。怪不得族长他们把这种石头叫做‘血石’呢,看来更多的原因不在于颜色,而是出于这股味道呀。她瞬时就明白了,这矿石竟然是赤铁矿,结果比预想的还要好!
李芙一骨碌从地上弹起来,脸上已经带上了十足的喜意,族长一看还能不明白?他再不动声色,此刻心情也不由放松下来,连番说道:“能用就好,能用就好啊。”
可话是这么说,真要实行起来,着实费了李芙一番脑筋,她拿了根树枝在地上比划了一整天,建立起一个又一个方案,随后又一一否定,最初的那股兴奋劲早已过去了,现在剩下的只有苦恼,头发都被抓掉了好几把。
获得铁矿当然是件大喜事,可另一方面又很悲催,铁的熔点要比铜高的多,一般的木柴燃烧温度完全达不到,就算部落里已经有了木炭,而古代也确实可以用木炭炼铁,但却是有先决条件的,即是要在完全理想的环境下。首先应有特制的耐火高炉,其次需要大马力的风箱鼓风,另外还不能缺少造渣的石灰石。
由于一开始并没有对矿石抱有很大的期望,所以根本未作任何准备。其实就算想作准备,也未必办得到,耐火高炉就不是一般的泥土能够承受的,风箱的动力也完全达不到,古代用的是大型的水力鼓风装置,若是选用人力畜力,也需要几百人或者上百匹马来同时带动成排的大型风橐,不是说找两个人打打风扇就可以了。
她想来想去也只剩下一个方法了,无需熔成铁水。高中时学过铁的氧化还原反应,赤铁矿的化学式为Fe2O3,用木炭和铁矿石进行叠加燃烧,利用炭的不完全燃烧产生一氧化碳,可以在不到1000度相对较低的固体状态下将矿石中的氧化铁还原成铁,然后再经过反复锻打,排出杂质。(高温下的反应公式:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2)
作者有话要说:高中学的知识大家还记得吗?
赤铁矿的多种样态,但不管它是什么样的,它的条痕(粉末)都是红色的
☆、第 53 章
古代的冶金术起源很早,就像李芙现在所遇到的情况一样,在新石器时代就已经出现了石器金属同时并存的现象。
最早开始使用的金属器具就是铜器,由于制陶业的发展,人们在烧陶的工程中,窑内温度有时可以接近一千度,这个温度与铜的熔点相差无几,因此完全满足了炼铜、制铜的先决条件。
但是,炼铁就有所不同,要求比炼铜要高得多,铁的熔点与铜相比高了将近500度。因此,用普通的木炭,在没有完善的设备、人力、物力的条件下,几乎无法胜任。
从古至今,炼铁的方法有很多,灌钢法、炒钢法、坩埚炼钢法等等,但大多需要将铁熔成液体或者半液体状态,燃料也从煤过渡到了焦炭。
所以说,李芙虽得意于她想到了通过铁的氧化还原反应来制作块炼铁,但其实也是无奈之举。
这种块炼铁杂质成份高,质地柔软,含碳量极低,属于熟铁范畴。制造铁器时也只能通过锻打的方式,而不能像生铁一样进行灌铸,因而产量也不可能很高。
虽然这种方法是最原始也是最简单的,基础条件要求并不高,但不是说就不需要炼炉和鼓风设备了,只是对于这些的要求不过于苛刻罢了,它必须的温度还是要达到的,否则无法充分发生反应。
这种事情自然不能在部落内部开展,李芙也怕临时搭砌的土窑炉不足以承受,因此让人在山壁上寻了一个天然的岩穴。也巧了,这地方居然离他们上次逃出河盟时第一晚所睡的那个山洞并不远,正好利用起来作为打铁之所,可谓是一举两得。
她让族里每家每户都把存有的木炭找出来,反正已经入春了,晚上取暖也用的少,至于烧饭什么的就先用木柴替代。
由于入冬前准备工作充分,木炭数量还算勉强够,但这次一用也所剩无几了,于是烧炭也成了当务之急,另外还要制作鼓风囊,一下子所有人又从‘悠闲’的练箭状态进入了忙碌的炼铁状态。不过俗话说得好,人多好办事,各项工作一分派下去,轻松有余。
岩穴内清理干净后,则按照一层木炭一层铁矿的方式,整齐码放。这个石穴非常小,两三筐石头一放进去,差不多就满了。接着用泥把进口封住,泥里拌入了含有石英的砂石,希望能够提高它的耐火性,最后留出通风口与鼓风口。
这其实应该算是炼炉的雏形,只是不能化铁为水,事后铁水也不会自动流出,所以就跟烧炭一样,烧制一次,土墙就要破坏一次,比较费事。
第一次点火时,族里大半的人都过来观看,明明应该是件十分新奇有趣的事情,却每个人都面容端肃,既像是参加了一场圣洁的法事,又有如临大敌之感。李芙的心情倒还不算凝重,虽也是期待的,但毕竟已有了人人熟练运用的弓箭,炼铁即便失败,也只是不能如虎添翼罢了。
点了火,等木炭燃着了之后,几人迅速把泥墙封好。族长留下四名臂力彪悍的男人,一起用皮囊开始鼓风。鼓风囊选用两块竹板,中间缝上轻软宽大的皮制囊袋,一端留出吹风口。鼓风时,把吹风口对准窑炉的鼓风口不停地煽动,从而提高炉温。
这个过程不能停歇,漫长而又痛苦,力气再大耐力再好的男人也坚持不了两三个小时,所以部落里采取轮流制,一个时辰换一班人马,换回的人都是一副极度疲倦的样子,胳膊举都举不起来,可眼里却闪烁着奕奕的神采。
木炭足足燃烧了两昼夜,等烟气慢慢变小直至差不多消失了,男人们才停下手来。然后就是等待其自然冷却的过程。
这时,李芙已经让人在山洞里砌好了几座打铁炉子,这个东西也没啥大讲究,能烧火能鼓风就行,每个炉子旁边再放置一块平整的大石头。她见时间差不多了,招呼人停下来,一起去看看铁矿炼烧得怎么样了。
炉膛砸开后,尚留有余温,但因为天气还冷,铁块冷却得很快。木炭已全部化成了灰烬,块炼铁静静地堆放在那里,形状并没有发生多大变化,几乎还是矿石的原形,但颜色却大不一样了,变成了黯淡无光的黑灰色。
鹰扬好奇地挤到前列,用木棍迫不及待地扒了一块出来看。这段日子他兴致颇高,派他干什么活都一副情绪高昂的样子,还不停地向李芙反复打听,提出诸如‘铁器是什么样的?是不是比石头要坚硬?会比弓箭厉害吗?能拿来干什么?’这一大堆的问题,搞得李芙对这个活动版的十万个为什么避之不及。
这会他似乎对这期待已久的块炼铁的表现十分不满意,略带嫌弃地拨弄了几下,说:“不还是块石头么,而且变丑了!”
李芙没有理会他,也蹲□观察这拳头般大小的铁块,眼下已经不是矿石了,而是真正的铁,只不过初具雏形,仍含有不少脉石杂质,要想制成铁器还须反复加工。
其实仔细看还是能看出反应表现的,因为脱氧的关系,块炼铁表面出现了许多极其细密的孔洞,看上去就酷似一块工业海绵,因此其又被称为海绵铁。
海绵铁含碳量非常低,硬度和强度都很差,所以这也就是为什么青铜发展到顶峰时期,其实铜器比同时期出现的铁器要硬得多的原因。
我们知道,铁分为熟铁、生铁和钢,区别就在于含碳量的多少,一般来讲把含碳量低于0。02%的叫作熟铁,含碳量在0。02%到2之间的称为钢,而再之上的就归为生铁。熟铁软,只可锻,用途很小,生铁硬,但是脆,最完美的就是钢。
块炼铁烧成之后,就须放到木炭上加热,有意识的折叠锻打,这个烧烧打打的步骤需要重复几十次,甚至上百次,所以有两个成语叫做‘趁热打铁’、‘百炼成钢’,正是形象地描绘了这个过程。经过一次又一次的叠加锻打,不仅能通过火花的飞溅排除其中包含的杂质,也能让海绵铁充分吸收炭,增加其硬度,最后所形成的钢铁含碳量均匀,组织成份细密。
这其实有点像点心师傅制作千层酥千层饼一样,面团被反复的揉捏,越揉越有韧性,放入的调味料也会充分拌匀,然后被擀成薄薄的面饼,一层层地叠放,制成的糕饼不仅脆,而且有嚼劲。而锻打过的海绵铁亦是如此,断面呈现多层次形态。
中国古代炼铁术发展到一定阶段,宝刀、宝剑以及兵器的打制就是在百炼钢的基础上得以实现的。当然,这个在漫长的实践中不断琢磨,不断推敲,反复失败的过程持续了上千年,李芙只是一下子把它缩短了而已。
尽管如此,在她现在的意识里,还完全没有产生炼钢的想法,这或许对于她来说,是件太可遇而不可求的事情了。
李芙虽然知道一点基础的东西,可毕竟不是实际上手的打铁人,理论知识在实践中往往会遇到很大的阻力。就拿一点来说,众所周知,打制上好的兵器需要用到淬火、退火、回火等工艺。钢铁有着多种的金相组织,从加热升温,再到急冷的转变过程中,组织结构会从一种过渡到另一种,从而达到更强的硬度。
而从古代开始,人们就知道了,不同的季节,不同的水温,不同的冷却液,都对淬火结果有着完全不同的影响。相传,诸葛亮曾托蜀人蒲元在陕西为其打造三千把刀具,就是专程让人去成都取水淬火的。
上述这些都是各家手艺人传代的机密,李芙又从何得知呢,因此她最多也就是告知打铁人最基础的原理,让他们自己在实践中摸索,就好像冷却液一样,她让人分别准备了水、油、尿液等几种选择,以供他们观察这其间的细微差别。
好在,若是不为了追求完美的效果,仅仅打造简单的铁器,也不是这么难的。所以按照她所绘的样式,部落里陆续出现了铁锄、铁勺头、铁制的小锅以及短小的铁制箭簇等。其中大部分都是生活用品,这倒不是她主次不分,而是要造兵器,或者是说要造锋利的攻击性强的兵器,经验还远远不够,还不如在打制生活用品的过程中,不断学习、体会,也不算是一种浪费。
这会儿,已经进入了三月中旬,李芙的小麦在经历了短暂的返青起身之后,迅速进入了拔节时期,长势开始加快。而族人们的心情反倒都平静了下来,似乎是‘家中有粮,心中不慌’一样,他们虽懂得不多,可也发现自从箭簇换成了铁制的之后,威力大增,穿透力惊人。明白族里这次是找到了不得了的东西,这个叫做‘铁’的物质将会给部落带来极大的改变,令他们不惧于任何侵略势力。
作者有话要说:海绵铁
那个,这周五开始我可能会有一周的榜单,所以这章节就特意留到凌晨发了,拜托给了存稿箱君,另外还有一章正在写,中午发。
关于榜单的事,那天是这样的,编辑问我:“乃V不V?”
我:“完结前不V了吧,偶已经答应读者了。”
编辑:“乃要知道,乃不V,是不可能有好榜单的。”
我:“。。。那也木有办法了,做人不能出尔反尔啊。。。”
编辑:“那好吧,偶再给你争取一下,看能不能给乃最后上一次榜,以后乃就不用想了。”
so~~偶家编辑给了偶一个最后的晚餐,偶要好好享受一下,不过。。。希望不是什么咸菜泡饭榜,最好是个有图的,呵呵!!!
☆、第 54 章
李芙从未见过部落里有计算时历的工具,当然她自制的那个简单的日晷不算在内,可这些人似乎天生对节气的变化有着非常敏锐的直觉。进入三月后没两天,族长就开始安排人手每日登上瞭望台值勤,虽然明知土夯族不可能来得这般快,但小心行事总是好的。
三月上旬,晚间下了一场瓢泼的春雨,雷声阵阵,很是吓人,砸得瞭望台上值班的人都忍不住逃下来避雨。李芙被雷声惊醒了,走到窗边望了望,很高兴,明日麦田里的水不用浇了。
万物都感受到了春意的降临,开始蠢蠢欲动。干枯的枝头上爆出了细小的嫩芽,与往年的老叶混杂在一起,深深浅浅的绿。山坡上、树林里,野花野草们偷偷摸摸地破土而出,一不留神就有了绒绒的一片。兽类的出没变得频繁起来,抬眼望去,就连鸟群都日益增多了。
女人们开始管着幼小的孩童,不