造一座冶炼炉
用黏土垒一座烟囱式的炉子,装下木炭和矿石,让风箱把火催到任何篝火都到不了的温度。
篝火把热量都花给了天空。冶炼炉是一座齐胸高的黏土烟囱,把热困在一根高高的燃烧炭柱里,你的风箱在靠近底部的地方往里吹气。柱子里的温度能爬到 1100–1300°C——足以把金属从石头里逼出来。这种设计叫块炼炉(bloomery),名字来自它炼出的那坨粗金属——"bloom"(金属块)。慢慢地、好好地造:这座炉子现在炼铜,往后还能炼铁。
你需要
- 黏土,要很多——按两三大筐算(大约 100 公斤)。就去你挖砖土的地方挖。
- 砂子和铡碎的干草或干粪——掺进黏土里当羼料。羼料是填料,让黏土在干燥和受热时不会把自己撕裂。
- 烧好的砖或平石头——铺一个干燥、水平的底座。地里的潮气是大敌。
- 你的风箱,外加一根陶制风口管——一根耐火陶管,孔有拇指粗,一小臂长,负责把风送过炉壁。多做两根备用并晾干;风口管是会裂的。
- 烘炉用的木炭。
- 水,再加一个不下雨的星期,或者在几根柱子上搭一个简易的挡雨棚顶——雨淋在半成的炉子上,几天的功夫就白费了。只许棚顶,绝不能砌墙:这座炉子从此就住在露天,为什么,见"小心"。
步骤
- 选址:地面干燥,避得开雨,头顶上没有可燃的东西,一侧留出压风箱的空间。
- 铺底座:一层烧好的砖或石头,宽约 70 厘米,务必放平。
- 和炉身的泥:大约 2 份黏土配 1 份砂,每筐再加满满两大把铡碎的干草。加少量水揉成硬面团,硬到能留住一个拇指印。
- 像盘一只巨大的泥条罐那样,一圈一圈往上垒炉筒:
- 内径约 25–30 厘米——两拃宽。壁厚 10–15 厘米。
- 每天最多加高约 15 厘米,让每一圈先站稳了再驮下一圈。每条接缝用湿手指抹平。
- 垒到 1 到 1.2 米高就停——齐胸的高度。更高抽力更好,但也更容易裂;这是对新手最实在的尺寸。
- 边垒边留两个口:
- 风口管的孔,离炉底 15–20 厘米,大小刚好让陶管穿过去,管口略微朝下指向炉膛。
- 底部一个前拱门,大约宽 15 厘米、高 20 厘米——扒灰、扒渣、取金属的门。冶炼时用砖和黏土堵死。
- 把风口管装进孔里,四周用黏土封严。风箱喷嘴对上风口管的外端——木头留在外面,让陶土去扛热。
- 慢慢干燥。边垒边阴干,垒完再让整座炉子站上两三天。然后在里面点一小堆火,压着火苗烧半天,才许它慢慢长大。这一周的功夫,大半就花在慢慢干燥上。
- 装矿之前先试烧:填满木炭,堵上拱门,压风箱。一小时之内,炉壁摸着发暖,里面吹风的那一点亮出黄白色。这炉子就算是过关了。
小心
- 一氧化碳,从第一把火起就有。 就连烘炉和试烧的火,也会让这根烟囱从顶上呼出一种看不见、闻不着的毒气。这座炉子只能在露天垒、在露天烧——挡雨的棚顶可以,墙绝不行;把炉子搁进披屋或棚子里,就是给自己设了个陷阱。人站上风口,绝不把头探到烧着的炉口上方去看。干活时头疼、发晕,那不是累了,是空气不对:走开,到干净空气里去。
- 蒸汽炸裂。 困在黏土里的水一遇急火就变蒸汽,能把滚烫的碎片从炉壁上崩下来——甚至炸掉一大块。慢慢干;每次点火都从小火开始。这条规矩要是跳过,是真会伤人的。
- 裂纹一定会出现。 细如发丝的裂纹是正常的——用掺好羼料的软泥补上。宽得穿透炉壁的裂缝,说明羼料太少或赶得太急:补上它,下次多掺草。
- 风口的高度很要紧。 太低会被灰和渣淹死;太高则炉底一直是冷的,你的金属会冻在废渣里。保持离炉底 15–20 厘米。
- 垒得太快,湿墙会被自己的重量压塌。一天十五厘米听着慢,可比推倒重来快多了。
- 头顶上是火。 烟囱顶会喷火星。清掉上方的树枝和棚顶,水和一堆沙放在伸手够得着的地方,也永远别探身到正在工作的炉口上方——它会喷火。
原理
烟囱里盛着一床深深的木炭,风箱从底部送风,所以烧得最凶的地方在下面,升上来的热必须穿过上面的一切。你从顶上投进去的东西,会慢慢沉过一层比一层更热的区域。厚厚的黏土壁做完剩下的事:把热弹回炉内,而不是花给风——这正是露天的火做不到的。