中世纪的欧洲,炼铁工艺远远落后于东方。
欧式锻铁炉以黏土和石材为主要构造,其高度通常维持在1.5至2米之间。
锻铁炉的操作涉及分层填入赤铁矿石和木炭燃料,并借助自然通风或简易风箱来维持燃烧。然而,受限于木炭燃烧的温度上限约为1200摄氏度,铁矿石仅能发生部分还原反应,从而产出多孔的海绵铁块。
海绵铁块中夹杂着大量杂质,铁匠们必须经过反复锻打才能去除这些杂质,最终得到含碳量低于0.1%、延展性优良的可锻铁材。但这样的生产方式效率较低,一个锻铁炉单次冶炼过程需要持续6至10小时,且日产铁量仅为20至50公斤,铁矿石的利用率也仅为50%左右。
直到14世纪中期,鼓风技术取得了重大突破,水力鼓风机逐步在德国、瑞典推广,水力驱动的风箱,能够产生0.3至0.5巴的风压,从而显著提高了鼓风量,使得燃烧温度得以提升至1300至1400摄氏度,进而使铁矿石能够完全熔融成液态生铁。
这种生铁的含碳量介于2%至4%之间,非常适合用于铸造大型器具。
可即便如此,欧洲仍然只是3米左右的矮炉炼生铁。想要获得钢,仍需采用“渗碳法”对熟铁表面渗碳制钢,效率低下,托莱多钢、法兰克福钢就是这种折叠锻打渗碳钢。但比起奥斯曼帝国的大马士革钢仍有很大差距。
而此时的大明,已经开始使用6-9米的大型竖炉,和木箱鼓风技术,一炉日产2000斤生铁。并且熟练掌握炒钢法和灌钢法。
在1403年这个时间点,大明已经建立起一个以煤炭为燃料、以高炉和炒钢法为核心、能够大规模生产生铁和钢的“早期工业”体系;而欧洲则仍停留在依赖木炭、使用原始块炼法进行小批量、高成本生产的“手工业”阶段。
而这些都曾记录在《天工开物》上,彼得顺势将这些设计理念回忆记录下来,用于建设自己的钢铁产业。
而这些来自东方的技术知识,在如今的欧洲,几乎就是压倒性的优势开挂。
好风凭借力,送我上青云!
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有人的地方,就要吃饭、住宿,即便没有娱乐,也该有个放风的地方。
在彼得决定要将北方森林铁矿洞开发之后,那里铁矿-木炭-炼铁的工业区和配套的生活区就在快速形成。
因为属于军工产业,所以被彼得起名为“军工一号园区”。
离开一号园区,彼得径直前往内巴科夫方向的谷地,那里伊泽拉河急促流淌。
下塞米磨坊和内巴科夫磨坊就建立在伊泽拉河畔,并利用水流带动水轮发出吱呀声响,如同垂暮老人在叹息。
磨坊在中世纪是重要的生产工具,垄断磨坊也是领主行使领权的一部分。这就像领主垄断了面包烤炉、葡萄压榨器一样。领主会强迫农民使用领主的磨坊,加强了农民对领主的人身和经济依附关系。如果农民自行建造磨坊或用小石磨加工,轻则罚款,重则关押。
彼得在村庄改革时,就宣布废除磨坊税,允许各村以集体名义建设风车磨坊和平民自行小磨加工。
而逐渐废弃的两座磨坊,彼得决定改建成为打造武器、铠甲、弓弩箭矢的兵工厂。
彼得望着哗哗流淌的河水,想起大学时在机械原理课上画的机构简图,心中泛起一丝苦涩的怀念。那些被他抱怨过枯燥的课程,如今却成了改变这个世界的利器。
“大人,这磨坊是我祖传的产业...”克雷泽看着彼得在水轮旁比划,生怕这个年轻的领主会毁了他的生计。
“那不是你家祖传产业,那是领主的祖传产业。”
彼得微笑着纠正对方话语中的漏洞。中世纪的磨坊主总是如此,以为替领主经营磨坊,就把磨坊当成自家的,各种私藏挪扣。磨坊主中世纪时期的刻板印象就是这么来的。
彼得见克雷泽苦着一张脸,笑着安慰道:“别担心,我只是要让你的磨坊变得更有价值而已。”
彼得站在急流旁,看着水力驱动的水轮。脑海中浮现出穿越前在博物馆见过的水力锻锤图纸,很快用炭笔在羊皮纸上画了出来。
“把水轮轴加长,在这里安装凸轮...”他用木炭在石板上画着,“当凸轮转动时,会抬起这根横梁...”他详细解释了如何利用水力带动锻造锤:“水轮转动,通过这个连杆机构,把旋转运动变成上下往复运动。看,这样就能让重锤自动敲打铁坯。”
西多夫的眼睛越瞪越大:“天啊!这样一天能顶我们十个铁匠干活!”
“不止如此,”彼得在图上继续标注,“我们还可以设计不同重量的锤头,用于不同工序。重锤用于初锻,轻锤用于精加工。”
安托万激动得声音发颤:“大人,您这些知识是从哪里学来的?这...这简直是神启!”
“额”彼得摸了摸鼻子,道:“实际上威尼斯、米兰等锻造圣地早在一百年前就开始用了。只是保密工作做的好,技术还没传到我们这儿而已。”
“大人能获得这样的机密,那也很了不起了。”
铁匠西多夫称赞道。他粗糙的手指颤抖着抚摸石板上的图案:”上帝啊!如果这能建成,我们就再也无需学徒辛苦的抡大锤了!”他想起自己年轻时连续挥锤三时辰后,手臂酸痛得连勺子都握不住的日子。
铁匠安托万也不可思议道:“这锻锤将抵得上十个壮汉的力气!以后托莱多钢和板甲装备我们自己也能锻造了!”
“省力,精准,不知疲倦。”彼得信心满满的说道。“不久之后我们也将有这样的锻造设备,我们的武器铠甲装备也将迎头赶上!”
众兵工厂人员喜气洋洋,唯有原磨坊主克雷泽唉声叹气的看了一眼已经被命名为“军工二号园区”的磨坊,跟着彼得回到了狮鹫营地。
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狮鹫营地如今分成两部分,外面的狮鹫峡谷军事营地,和里面以生产为主的狮鹫村。
在狮鹫营地一个偏僻的山洞中,代号“军工三号园区”的高度机密火药厂正在筹建。克雷泽便是彼得预定的厂长。
“克雷泽,自我看到你的第一眼起,我就知道你不是个好人。”
彼得如此直白的话,让克雷泽又回忆起了当时他们相遇的那一幕:彼得持剑在他面前毫不犹豫的砍掉了溃疡匪帮二把手破颚的脑袋,还一眼认出了自己正在研发的黑火药,更是说要拿这个秘密,吃自己一辈子!
我不是什么好人,您也不是什么好东西啊,彼得大人!克雷泽心中暗骂,嘴里却说:“您看人真准!”
彼得笑道:“从你研发黑火药,想要出售赚钱的行径。以及后来帮助扬杰士卡伏击波尔高封臣大军来看,我确实没看错。你一定向杰士卡出售了大量火药,并大发了一笔财吧?”
“没有,没有。杰士卡是个穷鬼,许诺战斗胜利后再付款,结果我还没等到货款,他就兵败了。整整五桶火药耗光了我的库存,可那货款我是一枚格罗申没拿到啊!”
克雷泽开始哭穷叫苦,似乎生怕彼得抄他的家一般。
“一枚货款没付?”