保民营初改制,有不少工作要做。
首先要给二百八十名社兵配齐兵器、军服,这是最基本的。
经过了雪地一战,又搞到了五十多匹马,分给商队十匹,保民营分了四十匹。
按照现在十人为一队,三队为一哨的改制,其中一哨为骑兵。
周怀民经过雪地一战,得到三个教训。
其一,任何时候,都会有突发情况,必须为外出社兵配备良好的辎重。
之前一直护村,根本就没想到这一块,去三家铺才十几里路,就看出来这辎重的重要性。
于是让工具坊打制铁质水壶和工兵小铲,让织造坊用厚实棉布,做了双肩背包。
周怀民设计这个双肩背包,还没小学生书包精致,先从无到有嘛,最起码各个社兵可以携带一些行军之物。大大提高了在野外的生存能力。
之前每个社兵,就是拿着自己的武器随商队出门,吃喝也由商队备着。虽然也能凑合,但极其缺乏独立性和机动能力。
但现在,每个社兵腰间都扎了皮腰带,挂着软木塞口的铁质水壶,背着双肩包。包里有干粮、蜜饯、盐、药品、火镰等物。可以随时进行分兵,脱离商队,执行一些临时任务。
其二,上次是运气好,但如再遇流贼,可没有深夜大雪这么好的天时地利,目前已为每队配备两个弓兵来压制骑兵。
虽然现在弓兵都在加强训练,但一时半刻不能掌握精湛的射箭之术,毕竟弓兵的培养是非常耗时的,需要训练半年才能掌握射箭的技巧,现在社兵中加入弓兵,主要还是利用阵型,能起到一些压制作用。
其三,弓兵虽能压制,但并不能真正解决流贼的骑兵队,所以当下最重要的就是制作大炮。
拥有了几个炮兵哨,才能真正掌握真理。
理想很丰满,但现实很骨感,为什么呢?
大炮当然好,但现在火药、还有大炮都没有呢。
这年代的大炮,都是青铜炮。也曾有工匠试着做铁炮,但都已失败告终。
为什么呢,因为这时代炼铁技术还是不行,铸铁气泡多,容易炸膛。
而周怀民决定要制作钢炮。之所以有这个信心,是因为他掌握了比这时代至少先进一百多年的炼钢技术。
周德标刚刚把耐火砖烧制成功。现在已囤了几千块耐火砖。都是用上好的焦炭和重石,高温高压烧制。
下一步,就是要用耐火砖搭建高炉,开始炼铁。
周怀民便急匆匆来到工具坊,找到谭向兄弟,德标叔,又喊来村里善土木的老把式德平叔等几人,一块前往葫芦谷。
因葫芦谷地势低洼,谷中的雪大半未开化,又喊来社兵把谷中的雪全部清扫完,堆在谷口备用。
几人干的气喘吁吁,蹲地上稍作休息,周怀民刮了刮鞋底的泥,“几位长辈,你们都是附近泥瓦活的好手,我现在想建一个高炉,用来冶铁。想让你们帮忙。”
“二民,莫要客气,让我们做啥我们就做啥,只是这冶铁,我们都不懂,该怎么弄?”德平叔身形消瘦,但声音洪亮。
“这个我在外求学时,曾拜访过一位官办冶铁坊的铁匠,知道一点皮毛,这高炉是这样子建的。”
周怀民用棉衣角擦了擦手,从怀中掏出一卷纸,摊开让众长辈看,一边看一遍给各位讲解。
虽然这些长辈都不打识字,但画是能看懂的,只见这高炉两头窄,肚子大,从下而上有出铁口,炉渣口,进风口、排气口、投料口。
又捧来一些黄泥,大概捏了形状模型,根据模型讲解。众长辈看了就懂,这和瓷窑原理是一样的。
周怀民后世看多了这高炉炼铁的短视频,只是纸上谈兵,也没实操过,心里没底。于是先搭建一个大概两人高的小炉,先测试一下流程。
几位长辈都是几十年的老窑工,不多时,一个用高温高压耐火砖做的小高炉就已建好。
从库窑拉开一车铁矿,开始对铁矿石进行预处理。
据《天工开物》记载,“凡砂铁一抛土膜,即现其形,取来淘洗。入炉煎炼,熔化之后与锭铁无殊也。”
天工开物是如此记载没错,但这世界,就是一个巨大的草台班子。
因为此时的匠人,只是靠祖辈相传的一些粗浅经验,没有毫无交流平台不说,大多还被圈禁,知识扩散极慢。
在官营或规模较大的冶铁工坊中,匠人多有经验丰富之人,会有破碎、淘洗的步骤,但小规模的冶铁,就不懂这里面的门道,直接把矿石倒入炉中完事。
高炉炼铁,需往高炉中投放铁矿石、焦炭、石灰石。
明末时的技术,很多都被《天工开物》完整的记载,大多用的是铁矿石、木炭、石灰石。
为什么不用焦炭呢?
因为工匠都是经验主义者,明朝的工匠早就想到用煤代替木炭来当燃烧,但煤中普遍都含硫,冶铁过程中,一直解决不了硫害问题,炼出的铁非常脆,难以使用。
工匠又不是发明家,何必冒着杀头的危险,老老实实用木炭,把铁炼出来拿工食银不香吗?所以还是活在舒适圈里,不敢创新研究。
还有一点,虽然焦炭能去除硫含量十中有五,但明朝炼铁用的竖炉,炉温也达不到脱硫,温度是关键之处。
而周怀民是精取了后世所有技术的优点,虽然他不是优秀的冶铁匠,但他站在巨人的肩膀上。
起点就是高炉炼铁,用铁矿石、焦炭、石灰石,全部预处理,然后鼓入热风,提高炉温,真正的脱硫、脱硅等其他杂质。提高铁的净度。
现在葫芦谷的这一车铁矿石,先用大铁锤敲碎,然后用石碾粉碎,箩筐筛掉尘土,再倒入大陶缸中清洗。
焦炭现成的,不用忙活。
还剩石灰石,石灰石好说,后山到处都是,滴醋法即可找到。周家沟窑场因停了烧瓷,有很多废窑,选几个直接煅烧石灰石,再预处理粉碎。
一通忙活下来,这三样预处理,花费了四五天的功夫。
现在还剩一个最关键问题,热风鼓入。
这时代的冶铁,是没有热风鼓入技术的,但其实这个才是关键。
用风箱鼓入空气,特别是现在正是寒冬,空气温度在零下十度左右。进入高炉的冷气,会持续为高炉降温,炉温上不去,那么铁矿石中的硫、硅、磷等杂质就不能脱离。
而如果建造一个蓄热式热风炉,炉中架设陶瓷管道,为鼓入的空气加热至三百度以上,再送入高炉,那么无论是提升炉温,和冶炼效率都会大幅度提升和改良。
所谓热风炉,其实还是馒头窑,用耐火砖作为内衬,外衬夯土,尽可能提高保暖性,避免热量损失。窑中用耐火砖支撑陶瓷管,陶瓷管尽可能增加曲折,增大受热面积,类似后世的暖气管。同时也把高炉的排气孔,接上陶瓷管,把高炉的热气导入热风炉,这样可以利用高炉的废气热量,节省许多燃料。
热风炉的燃料,就无需那么讲究,直接燃烧煤球即可。
几人又忙活了几日,总算是把这一个小型的热风炉,高炉,以及矿石预处理全部筹备完毕。
接下来,就是见证奇迹的时刻。纸上谈兵行不行,试了就知道。