伯牛在期盼中回来,还带回来铁矿。对于铁矿石的好坏,周书灿不懂,但是看到制衡的激动程度,也明白了七八分。
制衡激动的:“子骞,要赶紧炼铁,这深山太危险了。今如果不是伯牛的斧头,我们恐怕要有伤亡了。”
周书灿看向伯牛,询问:“怎么回事?”
伯牛大手一挥,“没事,我们回来遇到狼了,还好是落单的狼,我扔了斧头,那狼竟然带着斧头跑了。哎,就是一把斧头,这不是带回来铁矿了,明我就会有新的斧头。”
伯牛的轻松,周书灿想想未必如他的那样轻松,果真是简单的一头狼的话,他们一队这么多人呢,何至于伯牛丢了斧头逃命?每个人都拿着木棍呢,正常情况下肯定能把狼打跑的。
周书灿用手掂掂伯牛拿回来的铁块,思索怎么炼铁?炼铁必须是高炉炼铁才行,古代受自然条件限制只能低温炼铁,所以,春秋之前的铁器很多来源于陨铁。
在历代文献中,有关陨铁的记载也可谓不绝如缕。最早记录陨铁堕落现象的是史记:“秦献公十七年公元前368年,栎阳雨金四月至八月。”所谓“雨金”是指许多铁陨石同时堕落,也即现代人所谓的“陨石雨”。
铁陨石主要由铁镍合金组成,一般含镍410,极少数陨铁中的镍含量可以高达60。陨铁的绝大部分都是可锻的。
铁很易被氧化,除陨铁外,自然界中的铁都呈氧化物或其它化合物的形态存在。纯铁的熔点为1537,直接熔铁在新石器时代根本就不可能。铁矿石的还原温度虽然并不需要这么高,但温度低时还原速度很慢,对实际生产没有意义。同时,低温还原出来的铁在冷却时很容易被重新氧化,又变成了铁锈。
块炼铁也称为锻铁,是在较低的冶炼温度下由铁矿石固态还原得到的铁块。冶炼块炼铁,一般是挖穴为炉,装入高品位的铁矿石和木炭,点燃后,鼓风加热。当温度达到1000左右时,矿石中的氧化铁就会还原成金属铁,而脉石成为渣子。
由于矿石中其它未还原的氧化物和杂质不能除去,只能趁热锻打挤出一部或大部,仍然会有较多的大块夹杂物留在铁里。由于冶炼温度不高,化学反应较慢,加之取出固体产品需要扒炉,所以产量低,费工多,劳动强度也大。
与生铁不同,块炼铁含碳极低,质地柔软,适于锻造成形。由于块炼铁在锻打前疏松多孔,故也被称为海绵铁。
周书灿思索片刻,依稀记得书上古代的内热式陶尊炼铜炉很适于冶炼块炼铁,中国历史上最早的人工冶铁产品,当然也非块炼铁莫属。
中国早期炼铜使用陶尊,外部涂有草拌泥,起绝热保温作用,内面涂有耐火泥层,铜矿和木炭直接放入炉内。这一装置不同于从外部加热的“坩埚”式熔炉,可以使炉内温度提得更高。