長沙府衙內,諸葛均匆匆求見劉封。
都督,軍械司存鐵告急!諸葛均麵色凝重,呈上一卷竹簡,近月打造槍頭三千、箭鏃兩萬,又修補甲胄百副,郡中鐵料已耗去七成。
劉封眉頭緊鎖。自平定長沙以來,他大力擴軍,如今麾下已有精兵兩萬。若鐵料斷絕,莫說對抗即將南下的曹操,就連鎮壓境內匪亂、武陵蠻都成問題。
沒收的世家鐵礦呢?
桓家、張家等大族的六處礦場日夜開采,但礦石品位太低。諸葛均苦笑,煉三斤生鐵要耗十斤礦石,柴炭更是不計其數。
堂下鄧方突然插話:聽聞零陵有烏滸蠻擅冶鐵……
不成。劉封搖頭,蠻族小爐日產不過數十斤,杯水車薪。他忽然想起什麼,劉封的手指重重按在地圖上的二字,眼中精光閃爍。他忽然想起後世地質勘探的記載——寧鄉地區蘊藏著大型沉積型鐵礦,礦石品位高且易於開采。
劉封立即下令,我要知道之前聽說寧鄉山中可有一種赤褐色岩石,擊之有金屬之聲,遇磁石則相吸。
“子正兄,你帶工匠、礦師探查寧鄉、湘潭一帶的鐵礦。”
三日後,一支由礦師、工匠組成的隊伍秘密開赴寧鄉。
礦師、工匠采用古法草色辨礦進行大概的辨認:某些植物如石竹、鐵線蕨)在富含鐵礦的土壤中生長茂盛。磁石引鐵:用天然磁石吸附礦砂,判斷含鐵量。
帶隊的諸葛均手持奇怪儀器——那是劉封設計的懸錘測礦儀——以細繩懸鉛錘,靠近鐵礦時,鉛錘會因礦石密度產生微弱偏轉,尋找鐵礦。
此處山岩赤紅,當有鐵礦!老礦師激動地扒開苔蘚,露出岩壁上模糊的鑿痕,看!這是古礦坑道!
果然,在灌木叢深處,他們發現了被泥土掩埋的豎井。井壁上殘留著炭灰,證明古人曾在此冶煉。
老礦師激動地捧著一塊暗紅色礦石:都督神機!此石在寧鄉西山隨處可見,當地人稱鐵娘子,但無人知曉能煉鐵。
諸葛均接過礦石,隻見斷麵閃爍著金屬光澤,正是典型的寧鄉式沉積鐵礦。他當即帶人實地勘察,發現礦脈竟裸露於地表:
礦層分布:厚達35丈的赤鐵礦層,上部氧化帶含鐵量達60
開采條件:僅需剝離12丈表土即可露天開采
伴生礦:含有錳、磷等有益元素,可改善鋼鐵性能
這種礦石含鐵量高達六成,遠比世家控製的雞窩礦優質。
消息傳回長沙,劉封當即下令:
命韓暨總領冶鐵事務;
調五百士卒清理古礦道;
征發流民三千開辟新礦場,台階式開采法沿礦脈開鑿階梯狀礦坑,每層深三尺,便於運輸和支護;
用火燒水激法破碎堅硬礦體;
沿礦層走向布置主巷道;采用木軌運礦:鋪設圓木軌道,用竹筐裝礦石,由人力或牛拉出礦坑。
對於深層礦脈,采用豎井+巷道係統:
方形豎井:邊長六尺,每挖深一丈,用榫卯結構的木框支護。
竹管通風:井口設牛皮風箱,通過竹管向井下送風。
巷道照明:用陶碗盛桐油,內置燈芯,可燃燒六個時辰。
礦石運至冶煉區後:
鐵錘碎礦:用十斤重的鐵錘將大塊礦石砸成核桃大小。
水力淘選:借助湘江支流,搭建木槽流水線。礦砂倒入後,比重大的鐵粒沉底,廢石被衝走。
然後焙燒除硫:去除礦石中的硫硫會導致鐵脆),堆燒法烏滸蠻技術):將礦石與木柴分層堆疊,點燃後悶燒三日,硫化為二氧化硫揮發。
三個月後,寧鄉鐵礦日產精鐵達萬斤,比原產能提升二十倍。老礦師跪地長歎:都督真乃神人也!
同時,諸葛均在湘潭發現淺層褐鐵礦:
深度不足10丈