第一百零八章 钢铁冶炼
此时离封冻还有差不多两个月的时间，只要材料供应得上，五万民夫齐上阵，完成三分之一的工程量是完全有可能的。
此项工程由州衙工户的韩司吏和何家镇的粮长具体负责监督实施，何志远的任务是前期的规划和银两的筹集。现在这两项工作都已经完成，别人都开始忙碍起来，而他却闲了下来。
不过何志远也并不能长时间的清闲。在梁文盛的安排督促下，钢铁冶炼厂在城东的沭河边上开始动工建设，但火药厂和火器厂却迟迟没有动工。
这些天，何志远一直住在城内的宅院中。他可不是为了享受，而是为了便于指导炼钢厂的建设。
明朝的炼铁技术和钢铁的产量都处在世界的前列。尤其是炒钢法和灌钢法的发明更是领先西方差不多一个世纪。
为什么在技术先进的情况下，明朝的大炮、火枪经常会出现炸膛呢？其实这一方面是人的原因，明朝的工匠待遇极低，而各级官吏又贪污严重，工匠们在吃不饱饭的情况下能炼出好钢那才是怪事。另一方面，明朝炼铁的燃料是普通煤炭，煤炭含有硫磷等杂质，炼出生铁含有硫磷等杂质，这种钢铁脆性高，柔韧度差。用此种钢铁生产的大炮火枪炸膛的几率大大增加。
人的问题在何志远看来不是问题，现在的炼钢厂是官私合营的性质，知州梁大人现在认识到科学与人才的重要性，所以不会再像其他官员那样瞧不起工匠，他们的待遇也将会大大提高，工匠们的积极性被大大的激发出来。
要解决钢铁含硫磷高的问题，最好的办法是采用含硫磷低的高品质煤炭。但山东镜内的煤炭大都含硫高，只有山西、河北有品质高的低硫煤，现在何志远要尽快炼出高品质的钢铁，远水解不了近渴，自然不能指望。
其次就是将煤炭进行脱硫，但现在技术上难以做到。煤炭脱硫方式有多种，最简单的方法就是用磁选法和重力法，用此种方式可以有效去除煤炭中的硫化铁，脱硫率高达50%以上。但此种方式脱硫效率不高，成本也大。
最后，何志远还是决定牺牲一下环境，放弃使用煤炭炼铁，用高热量的优质木炭代替普通煤炭。烧制木炭的技术早已经成熟，但到了明代由于森林面积减少，钢铁需求量大，大都放弃使用木炭，煤炭炼铁成为主流。
一大早，何志远就早早起床，来到城东的炼钢厂的工地上。在工地上负责的是大匠侯东明，此人年纪大约四十五六，自明初就是冶铁匠户，到他这一辈已经是第五代。他是莒州境内最好的炼铁工匠，所以梁文盛就安排工房指派他来负责炼铁工作。
何志远找到侯东明时，他正在指挥着工人们建造炼铁炉。侯东明现在建的炼铁炉还是传统的炼铁炉与炒铁炉串联的方式。这种方式是先让由炼铁炉炼出的生铁液流入炒铁炉，用柳木棍搅拌，使生铁液中的碳氧化而成熟铁。这种连续生产的工艺，已初具组合化生产的系统思想，既提高了生产效率，又减少了能耗。
但是这种炒铁炉，炒出来的所谓“熟铁”，是含碳量2%以下的铁，也就是说，根据后世的熟铁(含碳小于0.2%)与钢(含碳介于2%～0.2%)的定义，这个“熟铁”的意义同时包含了后世的熟铁与钢。只是因为温度不够，不管是炒钢或炒熟铁，炒出来的都是半固态糊状钢块、铁块。
要想炼出高品质的钢材必须提高炉温，将钢加热到液态，才能自由且精确地控制其中的碳与其他元素的比例，百锻钢、灌钢，甚至熟铁渗碳钢等都是不可能做到精确调控的。
最后，只有炼出液态钢，才能够混合其他合金造出合金钢，并且用铸造或者卷轧的方式快速生产钢材。明朝时期的中国已经达到钢铁冶炼的世界最尖端水平，但还差临门一脚，还没有到能够把钢融化成钢水的程度。
何志远看着这侯东明他们忙碌的身影心里想道：看来这临门一脚还是由我来踢了。但现在造出合格的燧发枪是最紧迫的，还没有时间探索试验新的炼钢的方法。但稍微改进一下还是可以的。
于是他就问侯东明：“侯师傅，你现在是准备用煤炭炼铁是吗？”
“对，现在无论是官窑还是私窑都是用煤炭炼铁。何公子可是有好的办法？”侯东明知道何志远的名声，所以才有此一问。
“现在还来不及大的改进，但小改进还是可以做到。侯师傅，以后不要用煤炭作燃料了，改用木炭吧。”何志远说道。
“木炭太贵了，成本会高出很多。听我爷爷说过，用木炭炼出的铁确实好，硬度合适，用来作大炮和火铳不易炸膛。但现在朝廷经费紧张，哪里用起木炭。”侯东明说道。
看来大明的工匠是知道用木炭炼铁的好处，但因为成本的问题，只能用煤炭炼铁。想想为了节省成本，炼出质量差的钢铁，最后因为大炮炸膛、火铳炸膛导致战争失败，这是何等的悲哀！
“侯师傅，银子的问题你不用担心，需要什么你尽管开口说，只要能炼出质量好的钢铁。我的要求是用来造大炮、火枪不能炸膛。”何志远对侯东明说道。
“何公子，您放心。有您这句话，我就放心了。保证炼出的铁造出火铳大炮不会炸膛！”
何志远点点头，然后说道：“侯师傅，我再教你一种炼钢方法。叫做坩埚炼钢。用这种方法可以炼出各种品质的钢材，缺点就是产量太低了，但现在只需要几万斤就够了。”
“何公子，您说的坩埚是否就是方炉练钢？我知道那种方法，但只能熔化铁，不能熔化钢，主要还是炉温达不到。”侯东明说道。
“侯师傅真不愧是我州的炼铁大匠，你说没错，坩埚就是你说的方炉。不过我说的坩埚所用的材质与方炉不一样，现在何家镇的玻璃作坊内已经用这种坩埚了。你明天去玻璃作坊看看，带一批坩埚回来，顺便看看他们熔炼炉的建造方法和鼓风方法。再与那边的宋师傅交流一下，相信会有很多收获的。”何志远对侯师傅说道。
“谢谢何公子的指点，我明天就带人过去学习。”侯东明听说可以去何家镇学习，当然高兴。他早就听说何家镇的玻璃作坊新式熔炉和鼓风方式了。但玻璃作坊属于私人作坊，没有何志远的许可，外人是不能进去的。
接着何志远把坩埚炼钢的基本方法告诉侯东明。之后他看到了熔炼炉旁边的已经支起的一排排的砧台。这时他才想起，这个时代炼铁的一个必要步骤就是放在砧台上用锤反复敲打，费时费力，效率还低。他不禁自责，守在沭河边上，好好的水资源不用，太可惜了。
于是，他拿出随身带着的铅笔和纸，画出一幅水力锻压机的示意图。告诉侯东明，找来工匠先建造一台水力锻压机试验一下。
他画的这台水力锻压机是十六世纪欧洲所使用的水力锻压机，结构还是非常复杂的。
侯东明看着眼前的示意图，不禁有些茫然：“这么复杂的机械能造得出来吗？”
“再复杂也能造得出来，只不过费些时间而已。这种机械是叫水力锻压机，可以代替人力对铁块进行反复锻压。”何志远解释道。
侯东明被何志远的这一举动惊为天人。这么的复杂的机械他也能想得出来，而且随手可以画出来。作为一个炼铁的工匠，他太明白锻造的重要性了，熟铁只有经过反复敲打，才能得到高品质的钢，正所谓千锤百炼。
但是这种人力抡大锤的方式效率很低，如果这个水力锻压机真的能造出来，这效率能提高十几倍也不止。
何志远对水力锻压机的建造作了一些具体的说明之后，便离开了炼钢厂。
现在火器厂还迟迟没有开工，他要去找梁文盛催促一下。