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汉朝的时候,之所以烧瓷的窑烧出来的都是泛着土黄色釉的原始瓷,而不是唐宋时候的纯青色青瓷,原因也是炉温不够。
后来唐宋烧纯青瓷,靠的就是把烧窑的鼓风先预热一下再鼓进去,减少热量损失。宋朝的“天青色汝窑”那么成熟,可见当时窑的炉温至少一千三四百度了。
而同一个时代,不管烧什么窑,在追求极限温度时,其实都是相通的。汉朝的炼铁熔炉只能烧到一千两百度,所以原始瓷窑也是一千二。唐宋炼铁有一千三四,烧瓷自然也是一千三四。
点破了这层窗户纸,一千两百度的炉温瓶颈极限,当然不难突破了。
周炳听了李素的建议,却如晴天霹雳,忽然打开了一个新世界:“把烧火的风从冷风变成热风……吹进炉膛之前先‘烧风’?奇才……真是奇才之想!咱马上就试!给我三天时间,修改一下炉膛前面的鼓风口,加一个存风的炉膛。”
具体施工细节李素就不去过问了,反正他就是提供“尽量提升炉温,尽量延缓铁水越来越纯后、熔点也越来越高而提前凝固”这个思路,具体怎么操作,是工匠的事情。
这一点做到之后,等铁水温度越来越高、最后环节再加什么新的还原剂除磷除硫除碳,就让工匠们慢慢琢磨那些微调的配方吧。李素就算知道化学方程式,他也不知道如何在自然界找到纯度足够的还原剂载体,只有工匠能搞定。
……
李素就带着诸葛亮,以观察分析为主,指点江山为辅,静静观摩了几天,等鼓风预热炉改造完成后,又验收了一次。
这次的结果果然好很多,周炳带着徒弟们花了一整天时间炼了一锅铁水。周炳完全靠目测火焰和铁水的颜色变化来估计温度,说是“至少比铜的熔化炉温还高两成”。李素在心中默默折算,确认是至少一千三百多度了。
劣质铁水在还原剂的作用下,不断地析出熔渣,都是碳和磷硫的杂质,变得越来越纯澈,原本早就应该因为纯度过高而凝固了,现在却依然继续反应,直到再也析不出磷硫,剩下的绝大多数杂质都是碳时,才凝固成红热状态。
“太快了!老朽炼了三十多年铁,没见过杂质从渣里逼出来这么快的!当初在荥阳炉炼铁的时候,这些能烧出鬼火的杂质得烧上一整天才能逼出来!”
周炳看到结果时,惊叹得简直如痴如醉。
而作为太守的陈实,跟着李素一起观摩,也是不明觉厉。他完全不懂原理,但这不妨碍陈实觉得李素触类旁通。
李素也不骄傲,他知道自己的能力边界在哪里,只是淡然吩咐工匠们按照这个思路继续努力。
视察完之后,李素想起考验一下跟在身边若有所思的诸葛亮:“阿亮,你倒是说说,提高炉温就能让炼铁加速,让铁水不凝,就能让生产变快,从中学到了什么通用的道理?”
诸葛亮也没有从刚才的悠然神往中回过神来呢,他脑内高速反思,沉寂良久,才如暮鼓晨钟般有所醒悟:
“李师,这几天的所见,让我响起了一个事儿。你可还记得,两个月前,你带我去郫县的茶楼澡堂、碾坊锻坊各处游历。走到一处营生不佳的碾坊时,你告诉我,那座碾坊时因为没有足够的周边百姓肯来碾米,所以活儿接不满,偶尔还接点磨面的活。
还说,自从开了磨面的作坊后,就要求做工之人注意防火,磨面不能随便扬尘扑粉,否则面粉也会爆炸——后来,你还亲自找了个安全的屋子,给我演示了面粉爆炸的威力,还说那是面粉与天地之气混合不匀,所以威力不大。要是彻底搅合均匀,把磨坊炸毁也是有可能的。
前几天,路过自贡的时候,你又带我参观了火气井煮盐,还特地教了我如何鉴别输送火气的竹管有没有漏气,还说火气一旦泄露,与天气间之气混合,也会爆炸,混合得越充分均匀爆炸起来越猛烈。还特地找了个安全的地方给我演示火气爆炸……”
诸葛亮没有直接回答李素的问题,而是若有所思地先说了两个自腊月农闲以来,李素带他阅历四方时讲到的例子。
而李素虽然没听到自己要的答案,却也意识到了诸葛亮的思路,逐渐露出了欣慰的笑容:“所以,你的结论是什么?”
诸葛亮深吸了一口气,总结道:“今日再看了从古至今的炼铁之法,加上李师您曾教我的‘天下万物分固液气三态’,我悟出了一个道理:
天地万物转化之道,以两种气相混相合,加以诱因,转化最快,便如火气与天气空气混合。
其次,便是气液混合、气粉混合,那液态之物,最好也要细如云雾,固态则细若烟粉,越细越快。
再次之,便是两液相混、加以诱因,再次固态的粉与液体相混,再次两粉相混,最慢便是如百炼钢之法,两固态相混,而且其材料连粉都不是,只有大块。如此,只有两固接触之面才能转化变化,极为缓慢。
万物转化之法的生产,要想加快其速,就要设法变固为粉,变粉为液,变液为气,充分搅合,你中有我我中有你,混得越均匀则万物转化越快。”
李素终于露出了满意的表情。
虽然没法教诸葛亮化学,但他已经掌握了化学反应速度快慢的朴素总纲:两种反应物混合越均匀、接触面积越大越充分,反应越快。
李素此番跟周炳等工匠改良的炼铁效率,其实原理跟“一克整块的金属钠丢进水里,要十秒钟才能彻底烧尽变成烧碱”,而“一克钠粉丢进水里,三秒钟就反应完成”是一样的。
而诸葛亮的思路越来越奔放,因为他没有化学的束缚,想象力简直丰富到随意推演不受拘束。在李素已经嘉许满意之后,诸葛亮继续滔滔不绝地说:
“李师,我还觉得,这万物转化之道,在速度快慢上,其实和兵法颇有相通之处:两块物质相互转化,便如两军交战,一方为我,一方为敌。未转化之前,便是两支生机勃勃的军队,转化完成之后,就像是两军厮杀结束,尽数化作伏尸。
两块固态之物相击转化,便如两支军队堂堂列阵而战,只有前排的士卒能够杀死敌军和被敌人所杀,要前排战死倒下之后,后排才能投入搏杀,继续换命转化。
而液态气态之物相互混合转化,便如两军尚未开战之前,就已阵型松散,互相错杂,每个士兵都已经与潜在的敌军士兵相邻。而一旦那个转化的诱因到来,便如金鼓齐鸣、双方一起得令互相砍杀。此时人人都能立刻够到敌人,都能杀敌与被杀,不用数息便是全军死绝……”
李素一阵错愕:幸亏我还没教你分子原子的概念,否则你丫是不是要把分子比作一个个士兵、把原子比作一个个器官了?
你这是什么奇葩的脑洞和联想能力哦,带你看个粉尘和气体爆炸以及炼铁,至于这么邪道地举一反三嘛……
李素连忙稍微帮忙把正一下方向盘、稍微踩踩教练席上的刹车:“停停停……阿亮,你刚才说的那些,也不能说没有道理,不过这个比喻,还是略微有所歧义的。你有这个心格物致知是好事,但千万不要似是而非,免得强不知以为知尚不自知。”
诸葛亮这才回过神来,自省地说:“我这些比喻确实鲁莽了,似是而非之处,还请李师教我……”
“这……”李素想来想去,也不知道怎么解释,只好用自己的语言,把“天地万物是由几个级别的基本粒子构成的”这种简单哲学思想,跟诸葛亮讨论讨论。
毕竟他也不好直接报答案,没有实验数据的支持,也不好铁口直断,只能是哲学化一点。
但别说,诸葛亮居然还听懂了“分子/原子”的哲学模型,觉得挺有道理的。
“靠……要不要接受得这么快,下次我还教什么。”李素也是捏了把汗,好悬没有带偏。为此,他也一再告诫,
“阿亮,千万别觉得我说的就一定对。探查万物要以格物致知为要,我们如今观察万事万物的手段,受所假之器具限制,未必能看到天道的本源真相。
比如古人没有火齐镜,他们就看不到秋毫之末的绒毛结构与雪花相似,我们今天的人能看到,不是我们智识高于古人,只是……君子性非异也,善假于物也。所以那些我们现在还看不清的东西,也不要根据经验就铁口直断一定是如何。将来有了新的观察条件,如果观察到的结果与我们的粗略经验不符,我们也要时时刻刻保持虚心接受才对。学不可以已呐!”
李素也是实在没法组织词了,只好搬《荀子》曰过的话来敲打。
这一盆凉水总算是足够到位,把诸葛亮自以为又看穿了万物变化规律的骄傲收了回来。
第260章 发展才是硬道理
在僰道大炼钢铁、启发工匠们打造出高温预热鼓风熔炉后,李素并没有打算跟其他技术创新那样藏私,或者为个人牟利。
而是第一时间就把这次的技术收获总结成秘奏,准备回成都之后,就呈递给刘备知道,让最高层的几个文武都大致知道这回事。
炼铁虽然也是一门大生意,有一定赚头,可盐铁毕竟是官营的,而且铁还涉及到国家的武备、兵器打造。李素既然没打算亲自争霸,这个领域就不会涉猎过深。
这种不深入,既体现在投入上,也体现在获益上。投入层面他只点拨不下场,也不知道具体怎么干;收益的钱也不会太多。
这是为相者不引来君主忌惮应该注意的分寸。就算刘备早已习惯了刘邦刘秀四百年来姓刘的人当皇帝,不会怀疑李素,他自己也要谨慎。
不过,虽然没法垄断新式炼铁的收益,但这次的事儿,却也东边不亮西边亮,给李素提了个醒,让他意识到了一条原理相似的新财路——那就是改良烧瓷器的技术。
如前所述,瓷器从原始瓷进化为完全体的青瓷,其实差的就是瓷窑的炉温。原始瓷的瓷釉形成,就是瓷胎里的氧化铁成分,被大约一千一百度的高温持续灼烧、参与还原反应后的产物。
只不过一千一百度下的氧化铁被还原得不够彻底,就形成了偏红色的氧化铁和偏青色的还原单质铁混合的效果——后世调过电脑显示器rgb混色的人,都知道一条基本原理:红色和青色相混容易产生偏土黄的颜色。所以原始瓷的釉色就是带点土黄的亮色。
如果没什么概念的话,可以看看80后90后们小时候家里的瓷水缸,或者是酿酒腌泡菜的坛子——凡是带点光滑明亮釉色反光的水缸、腌菜坛,基本上都是土黄的,那就是秦汉时期原始瓷的颜色,刚刚超过一千度的低温烧制就会烧出这玩意儿。
而毫无疑问,土黄色是一种比较喽逼的颜色,就算足够光滑还带点反光,依然高大上不起来。所以秦汉时候华夏文明对外输出的商路只能是“丝绸之路”,谁让这个时代的原始瓷太土太丑了呢。
一直要到唐宋时期对外贸易的“海上丝绸之路”,其实反而应该叫“瓷器之路”,因为唐宋外贸的出口,瓷器已经超过了丝绸。
而李素能把瓷窑的烧制温度也跟炼铁熔炉一样,再提升那么两百度。那么不但炼铁能更快更高效,连带瓷胎里的氧化铁釉质也能还原得更彻底。氧化铁彻底还原完之后,形成的瓷釉层就是完全的青色了。
青瓷可比土黄色的原始瓷高大上多了,首先青色更接近玉器的颜色,其次自然界的泥土陶土产物本身不存在青色的,所以青瓷一看就是高精尖加工的产物,没人会把它跟陶土器认混,逼格和识别度也就上来了。
如此一来,不说将来远销海外,就是卖到荆州扬州,或者关东的北方地区,也足够让诸侯们追捧。
现在不管是袁绍还是曹操,吃饭喝酒用的都是土黄色釉的土味瓷碗,给他一个美玉一样青色的瓷,谁能忍得住不买?
而且青瓷与土黄瓷烧制的这两百度温差,关东诸侯五年十年之内,想破脑袋也破解不了的。
加上这钱完全是奢侈品生意的所得,李素也赚得心安理得,刘备也不会因此忌惮他,反而会越发放心他:
看看,伯雅的心思都花在吃喝玩乐、美食美器上了。为了美食享受用的餐具更漂亮,都能折腾出那么多花里胡哨的玩意儿,真是个会享受生活的人啊。
当然了,实际上李素要攻破青瓷技术,广开工坊,也还是要花点时间让人慢慢鼓捣的、完善技术细节,攻克一些小的疑难点。
比如目前他刚搞出来的预热鼓风熔炉,虽然把熔炼温度提高了一两百度,但也到极限了。在僰道的时候,老工匠周炳炼久了之后发现,鼓风�