密西西比河畔的风,裹挟着铁与火的气息,日夜不息地吹拂着这片日渐喧嚣的土地。钢铁城——这座被寄予厚望的工业心脏,在两位姓孙的高人掌舵下,正以前所未有的速度搏动起来。
孙传庭深知,欲成工业,必先利其交通与根基。他调集数万辽东汉民与部分倭寇女,在选定的大河湾处(后世芝加哥附近优良港址)开始了港口大会战。
巨大的原木被夯入河底作为基桩,条石从上游采运而来,铺设出坚固的码头岸线。简易的起重机(运用杠杆与滑轮原理)矗立起来,工号声、伐木声、夯土声响彻河岸。这个被命名为“铁港”的码头,不仅是未来矿石、煤炭、成品输出的咽喉,也将是连接钢铁城与中州、明月城乃至外部世界的关键节点。与此同时,通往矿区、煤区的道路也在伐木取直、夯实拓宽,初步形成了以铁港为中心的陆路运输网。
真正的核心工程,在于高炉。孙元化废寝忘食,与数百名经验丰富的冶铁匠、筑炉匠同吃同住。那本《工开物》被他翻得卷了边,其中的《冶铸》、《锤锻》等篇章更是反复研读,结合徐光启在明月城传授的西洋改良技术,以及老工匠们口耳相传的秘诀,他脑海中逐渐勾勒出更优方案的雏形。
“明月城的高炉已是不错,但簇矿石更富,煤质更佳,水量丰沛,风力亦足,理应追求更高!”孙元化在沙地上用树枝画图,与工匠们热烈讨论,“炉体须加高,内膛曲线需更考究,使火力聚集,燃烧更充分。风道要重新设计,增加进风口,尝试用水力持续鼓风,而非单靠人力畜力。出铁口、出渣口的位置与倾斜角度,也得精确计算……”
经过无数次沙盘推演和用模型试验,最终方案确定。建造现场成了技术与意志的考验场。特制的耐火粘土被精心淘洗、陈化、踩炼,由最好的砖匠手工制成大型异形耐火砖。每一块砖的砌筑都力求严丝合缝,炉体的垂直度、内壁光滑度被反复校验。
巨大的水力鼓风机叶片在河边工棚里成型,齿轮传动机构由巧手工匠细心组装。孙元化身先士卒,脸上常沾着泥灰,手上磨出水泡,目光却始终锐利如鹰,紧盯着每一个细节。
数是后,当第一座按照新设计建造的巨型高炉(比明月城原版高出近三分之一)巍然矗立在铁港旁时,所有人都屏住了呼吸。炉体敦实雄壮,烟囱高耸,水力风车缓缓转动,通过连杆将力量传递至鼓风机。它不仅仅是一座冶铁炉,更是这个时代工程智慧与集体力量的结晶,是钢铁城未来的象征。
高炉建成,只是第一步。能否顺利产出优质铁水,乃至进一步炼出堪用的钢,才是真正的考验。孙元化亲自坐镇,指挥第一次开炉点火。
精选的无烟煤块(已初步尝试焦化处理)与按比例混合的富铁矿石、石灰石(作为助熔剂)被一层层心填入炉膛。随着孙元化一声令下,火把投入引火口,干柴燃起,接着煤炭开始熊熊燃烧。水力鼓风机开始工作,将强劲的气流持续送入炉腹。火焰由红转黄,再变为灼目的白亮,炉温急剧攀升。
所有人都紧张地守候着,时间在灼热的气浪中缓慢流逝。终于,到了预定的出铁时刻。工匠们用长钎打开泥封的出铁口,一瞬间,炽热耀眼、白炽泛金的铁水如同挣脱束缚的熔岩巨龙,咆哮着涌出,沿着预先筑好的砂石沟槽奔腾流入巨大的生铁锭模中,红光映亮了半个夜空,也映亮了孙元化等人汗水晶莹却充满期盼的脸庞。
首炉铁水成功产出,经检验,成色颇佳,含硫磷等杂质较低,证明高炉设计与燃料、配矿方案基本成功。全城欢腾!但孙元化并未满足于生铁。他的目标是更坚韧、更重要的——钢。
接下来是更为艰辛和充满不确定性的调试与实验阶段。孙元化设立了专门的“试金坊”,带领一批最精干的工匠,开始了夜以继日的攻关。他们尝试不同的渗碳方法:将熟铁块与木炭或焦炭粉末共置密闭容器中长期加热;试验炒钢法,在特制炉膛内搅拌半熔的生铁,使其脱碳;甚至摸索灌钢法的改良,将生铁水与熟铁条结合锻打。
温度的控制是关键,过高则过烧,过低则融合不足。他们改进了测温方法,除了观察火色,还尝试用不同材质的耐火锥在炉内测试。燃料配比、鼓风强度、处理时间……每一个变量都被仔细记录、分析、调整。实验记录堆积如山,失败了一次又一次,炼出的往往不是过脆就是过软,或者杂质不均。
孙元化鼓励大家:“《工开物》有云,‘铁质坚而韧,钢质硬而脆,得其法,则刚柔并济’。我等已得佳铁,距钢仅一步之遥,岂可因挫而馁?”他亲自守在炉前,观察每一次微妙的变化,与老工匠反复琢磨火候的“感觉”。
转折在一次意外的操作中发现。某次实验,因鼓风暂时故障,炉温在特定阶段有了一次不寻常的下降和回升过程,事后得到的铁块经锻打后,竟然呈现出比以往更均匀、更具韧性的质地。孙元化如获至宝,抓住这个线索,刻意模拟这种温度变化曲线,并结合改进的渗碳工艺,反复试验。
终于,在一个晨光熹微的黎明,经过又一次彻夜奋战后,一块经过千锤百炼的金属条在冷却后,被老师傅用力弯折,竟能回弹如初,敲击之声清越悠长,断面呈现细密的银灰色纹理。
“成了!此乃真钢!”老工匠颤抖着手,激动高呼。
孙元化接过这块尚带余温的钢坯,仔细检视其色泽、掂量其重量、测试其硬度与韧性,眼中终于迸发出难以抑制的喜悦光芒。经过无数次调试,他们终于初步掌握了利用本地优质煤铁资源,稳定生产出性能达标精钢的成套工艺!虽然产量尚,工艺还需进一步稳定和优化,但零的突破已经实现,大规模生产的曙光就在眼前。
随着第一炉合格精钢的诞生,钢铁城正式进入了规模化生产的新阶段。更多的高炉按照成功模式被建造起来,形成了初步的冶炼区。焦化厂、轧钢坊、锻造车间、兵器工坊的蓝图也陆续变为现实。铁港日益繁忙,满载矿石、煤炭的船只和车辆进来,运出生铁、粗钢、乃至初步加工的铁器半成品。
庞大的产业需要稳定的人口来维系和增长。那二十万随孙元化北上的倭寇女,在经历了初期的建设劳动和纪律适应后,面临着长远的安置问题。
孙传庭与孙元化,连同中州、钢铁城的民政官员,商议后做出了一项重大决策:鼓励并组织这些倭寇女与参与建设的单身大明移民(主要是辽东汉民,也包括部分其他地区移民及表现优异、愿意归化的印第安青壮)婚配。
政令一出,在严格执行自愿原则的前提下,由官方出面牵线搭桥,举办集体仪式,并给予安家补助(包括住房优先分配、一定数量的生活物资、甚至未来子女的教育承诺)。对于移民男子,能获得一个共同建设家园的伴侣;对于这些远离故土、漂泊无依的倭寇女,则是获得了稳定的家庭归属和新的社会身份。
无数个新的家庭在钢铁城和中州建立起来,炊烟从新建的排房区袅袅升起,孩童的嬉笑声开始冲淡厂区的轰鸣。这些家庭成为产业工人最稳定的来源,男人在矿区、高炉前劳作,女人则在纺织、食品加工、后勤服务等岗位工作,共同维系着这座新兴工业城市的运转。
钢铁城,不再仅仅是冶铁炼钢的场所,它正在变成无数人安身立命、繁衍生息的家园。机器的轰鸣与家庭的温情,硬冷的钢铁与柔软的人心,在这片曾经荒凉的土地上奇特地融合在一起……
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