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了详尽的分工。采掘铁矿和凿石台子一样,都是费力的体力活,需要轮班。他分了六个班次,各三百余人轮流下矿,彻夜不停工。

第二天晌午,谢乔接收到了第一批新采取出来的铁矿石。

约摸两吨多,因为用了三个【背包】格子才装下来,她迫不及待地运回到工坊里。

这样的铁矿石还不能直接放入炉子里熔炼,需要先凿碎成细小的颗粒状的铁砂。

铁在大自然中不以单质的形式存在,主要有两种形式:赤铁矿和磁铁矿。而炼铁的根本原理,就是把铁从铁的氧化物和其它杂质中提取出来。

此外,在炼铁时还需要添加一种辅料作为助熔计,灰石,即碳酸钙。在高温下,灰石会分解为石灰和二氧化碳两种物质,能与铁矿石中的碳、硅、磷等杂质发生化学反应形成炉渣剥落出来。此时,熔炉内产生的最主要的化学反应是,氧化铁在高温下分别被一氧化碳和碳还原为铁。

工坊里有现成的灰石,工坊建成时附带的,省去了再去收集的麻烦。

谢乔将铁矿石从【背包】格子里取出来,倒在工坊的熔炉旁邊,提炼铁的工作交给两位李师傅。作为十几年的铁匠,他们拥有丰富的打铁经验。

谢乔静静地站在旁邊观摩,对古法工艺感到好奇。

炼铁之前,李固师傅先将木头锯成小段,放入封闭的碳炉中焚烧,烧尽挥发物,提纯出木炭。要保持熔炼内持续不断的高温,木炭是必不可少的材料。

而另一邊的李钜师傅则拿着大铁锤不断地敲打着铁矿石,将之凿成细小的颗粒。

待木炭和铁砂准備得差不多了之后,李固先往熔炉里倾倒铁砂,倒入合适的量后,再往里面填充木炭,直至全部填滿,并封住,以免太多冷空气进入,使炉内温度上不去。

封好后,李钜师傅拉到熔炉的鼓风器手杆,空气流动下,炉中的木炭开始持续不断释放出热量。等炉内温度达到一定程度后,炉内的铁矿石就开始发生化学反应了,而这个过程往往长达几个小时,而鼓风一刻也不能停。

工坊熔炉配備的鼓风器,是以皮囊制成,古代铁匠的熔炉基本都大同小异。一座炉子都配好几个鼓风器,排成一排,叫做“排囊”。

人力推动拍囊,叫“人排”,而如果用水力推动,就叫“水排”。

早在东汉之初的杜诗就发明了水排,利用水力驱动鼓风,持续不断,无需人力。但谢乔一级工坊里的这座熔炉,显然还没有这么机械化。

考虑到时间长,两个师傅的人力显然不够,谢乔再叫来了几个人轮流拉动人排的木杆。

时间一分一秒地过去,封闭的熔炉内发生的情况看不到,谢乔稍感得无聊,于是利用[寿命]推快了时间进度。

在她的时间尺度上,她看到李固师傅鬼畜地拉动人排,然后再不断地换人。三分钟后,谢乔关掉了六十

四倍速。

此时,铁矿石中熔点较低的金属和杂质已经以熔融状态流到了炉底的出口。熔炉内的情况虽然看不到,但谢乔可以想象,熔点较高的铁被高温软化,形成塊状,不会流出来,这样就形成了杂质和铁的分离。

李固师傅估算好了时间之后,打开熔炉,用火夹子从熔炉里取出了一整塊形状不规则的粗铁。粗铁外层还覆盖着一层不能熔化的矿渣和碳灰,透过碳灰,隐隐可见内部白热的海绵状热铁塊,俗称海绵铁。

海绵铁是软的,可以根据需求切分成不同的塊。

为了让匈奴人更快更好地采掘铁矿石,谢乔让两个李师傅先打造一些铁镐,从运过来的铁矿石轮廓大小判断,他们现在大概还是拿的兵器凿的。

铁镐是采矿的必備工具,等马鞍山下的铁矿石采掘完成后,铁镐能回收回来,以后挖矿也可以反复用。

这一大块海绵铁,李固师傅根据经验,将它较为均匀地切成了五块,铁的总量大概能打造五把铁镐。

切分完成后,他先将剩余四块放回熔炉中,使其保持温度,不至于冷却凝