就在夏雲雄心勃勃地建立大明火炮部隊的時候,鑄炮所傳來了噩耗,新年鑄造的十門大炮在演練場進行試練的時候,發生了炸堂的事件,有兩門炮開炸,當場炸死西人操炮手四人,大明士卒十二人,連焦勖都被炸傷。
夏雲知曉後,下旨給予死傷人等重恤,要求兵部安排好喪葬事宜,給以家屬重金補償,並傳令鑄炮所加強安全生產管理,製定嚴格的操作規章製度。
火炮的炸堂讓夏雲認識到煉鋼工藝水平提升的重要性,無論是火炮的安全性,還是火炮小型化,火炮威力這些都需要有好的鋼材,才可以完成自己定下的目標。
事情發生後第三天,夏雲下旨全國招募全國各地優秀的煉鐵工匠,於京師成立冶煉研究司,全力研究煉鋼材料,由於宋應星在科學技術上的學識,以及對民間各種技術的熟練掌握,加之有一定的發明創造的能力,被任命為工部員外郎兼任冶煉研究司四品主薄,全力署理煉鋼事宜。
安排這些事情後夏雲領著太子太傅徐光啟、工部尚書李長庚、工部員外郎宋應星等人前去遵化,視察那裏的鐵場,看看那邊能否練出符合要求的鋼鐵來。
雖說大明鋼鐵的產量居世界第一位,可質量並不是鐵別的好,用於一般刀劍、農田器具、家庭用的刀具外,其餘隻能夠鑄鑄鍾,做做鐵欄杆什麼的,對於火炮、火槍之類的精密槍械所要求的還是有很多大的差距。
幾人三日後到達遵化,早有遵化巡撫茅元儀,遵化鐵場主事王之行等相關官員接駕,好在這次夏雲是微服出巡的,倒也沒有驚動多少官員,其餘的地方幹員一概不知。
到了遵化,稍加休息後,夏雲在鐵場主事王之行的帶領下參觀了遵化鐵場,他被遵化鐵場的規模所震驚,多座高聳的鐵爐,上千名的技工忙碌不停,不是有鐵水飛濺出來,全然不亞於後世那種現代化鋼鐵廠的繁忙景象。
通過了解夏雲知曉現代明代已經開始大規模采用焦炭煉鋼,在京師地區煉焦炭,備冶鑄之用已經成為必需。
原本民間的煉鋼用的燃燒材料為木炭,木炭的氣孔度大,料柱透氣性好,利於熔煉操作。但由於其強度低,爐高不能超高十米,限製了高爐的發展。煤的雜質多,煉鐵時須加大造渣量,兼以熱穩定性差,易使爐況不順,生產出來的鐵質較次。後來老百姓們發現焦炭在製備時經過蒸餾,除去大部分揮發物,強度大,發熱量高,為豎爐煉鐵的理想燃料。
明代的遵化鐵冶有“鐵爐深一丈二尺,廣前二尺五寸,後二尺七寸,左右各一尺六寸,前辟數丈為出鐵之所,俱石砌,以簡千石為門,牛頭石為心,黑沙為本,石子為佐,時時施下,用炭火,置二機扇之,得鐵日可四次。妙在石子產於水門口,色間紅白,略似桃花,大者如斛,小者如拳,搗而碎之,以投於炎,則化而為水。石心若燥,沙不能下,以此投之,則其沙始銷成鐵。”
這裏所說的色如桃花的石子應即瑩石,用作熔劑可降低熔點,使爐況順行,是煉鐵技術的重要進展,煉鐵所用鼓風器多為雙動作的活塞式木風箱。由於箱體結構和活門的巧妙設置,使得正、逆行程都能送風,為煉爐提供連續風流。四人拉拽的大型木風箱,風壓可達三百毫米汞柱。
在明代,主要是炒鋼法和灌鋼法,其次還有百煉鋼法和炒鐵滲碳法,另外還有坩堝煉鋼法。炒鋼工藝主要生產一般的可鍛鐵(包括鋼和熟鐵),灌鋼工藝主要生產含碳較高的刃鋼,百煉鋼是對普通炒鋼的再加工。
夏雲不清楚如今的煉鋼工藝水平如何,他也不是學習冶煉的,因此,很多問題他無法了解和詳細掌握,隻能夠憑借著自己後世所看到電視、報紙、一些簡單書本的上東西來觀察明代的煉鋼。
他隻知道古代煉鋼是從生鐵、熟鐵中不斷的煆燒、錘煉而成,不像現在直接通過不同的溫度和化學反應,直接在煉鋼爐裏麵化成鋼水而出的。
當夏雲將這個問題向隨從和工匠們說的時候,所有的人用一種奇怪的眼光開著他,當然這些工匠們不知道夏雲的身份,隻是覺得他可能是某個王親貴族子弟,過來喜歡熱鬧,看一些新奇的物事,所以跑來鋼場,說一些沒有常識的話。
其他的跟隨他來的大臣,通過這麼久接觸,知曉這位聖上腦中盡是些稀奇古怪的想法,屢屢都有驚人之語出現,當怪不怪,唯有宋應星被這樣的說法打動,思量如何能夠實現他,可以研究一下。
參觀遵化煉鋼廠,並沒有為夏雲尋求解決鑄炮工藝水平提升所有很大幫助,當晚夏雲就在遵化過的夜。