Bab 147: Pembuatan Baja 1

Untuk membangun tungku kokas, semen tentu saja sangat diperlukan, begitu pula dengan bata tahan api.

Untungnya, produksi semen telah berjalan selama lebih dari setahun di dekat Luoyang, dan telah diperkenalkan di berbagai prefektur tetangga. Para perajin telah mengumpulkan banyak pengalaman.

Mengenai bata tahan api, tidak ada kesulitan yang berarti. Bagaimanapun, peleburan tembaga dan besi telah memiliki sejarah lebih dari seribu tahun, dan mereka telah menguasai teknologi ini. Caranya adalah dengan menggunakan batu khusus untuk membakar bata tahan api tersebut.

Terlebih lagi, Wu Yanzhi mempelajari bidang spesialisasi ini, sehingga hal semacam ini bagaikan permainan anak-anak baginya.

Namun, merancang dan membangun sebuah tungku kokas atau tungku baja bukanlah perkara mudah. Meskipun yang dibutuhkan oleh Wu Yanzhi hanya berupa tungku kokas dan tungku baja sederhana.

Ia tidak menggunakan metode tradisional primitif dalam pembuatan kokas, di mana tungkunya tidak tertutup rapat, suhunya tidak tinggi, dan hanya mengandalkan pembakaran sendiri. Kualitas kokas dari metode itu sangat buruk, mengandung banyak kotoran, dan tingkat keluaran kokasnya pun rendah.

Tungku kokas yang hendak dibangun oleh Wu Yanzhi berada di antara metode pembuatan kokas tradisional dan pembuatan kokas mekanis generasi masa depan. Ia mensyaratkan tungku tersebut harus tertutup rapat demi meningkatkan tingkat keluaran dan kualitas kokas.

Tungku kokas terdiri atas ruang karbonisasi, ruang pembakaran, ruang regeneratif, area saluran miring, atap tungku, fondasi, serta saluran gas buang. Di dalam ruang karbonisasi, bahan batu bara dipanaskan dalam kondisi hampa udara hingga berubah menjadi kokas.

Setelah meninjau kiln semen, Wu Yanzhi membuat pengaturan agar mereka segera memproduksi semen melalui pembakaran. Selain itu, ia meminta untuk memilih kiln lain guna membakar sekumpulan bata tahan api dengan kualitas yang lebih baik.

Bata tahan api sebagian besar menggunakan batu bata tanah liat, dan dataran Tiongkok kaya akan kandungan tambang tanah liat. Batu bata tanah liat terutama tersusun atas mulit (25% hingga 50%), fase kaca (25% hingga 60%), serta kristobalit dan kuarsa (hingga 30%). Biasanya, tanah liat keras digunakan sebagai bahan baku, yang terlebih dahulu dikalsinasi menjadi klinker, kemudian dicampur dengan tanah liat lunak, dibentuk dengan metode semi-kering atau metode plastis, lalu dibakar pada suhu 1300 hingga 1400 derajat Celsius untuk menghasilkan produk bata tahan api.

……

Wu Yanzhi kembali ke kota kabupaten dan mengeluarkan gambar rancangan tungku kokas serta konverter yang telah digambarnya sejak lama, lalu mengamatinya dengan saksama.

Berbagai lembar gambar tersebut diselesaikannya siang dan malam selama beberapa bulan terakhir, baik di tengah perjalanan maupun di rumah. Sebab, ia biasanya terlalu sibuk dan tidak memiliki waktu luang.

Gambar rancangannya digambar secara ketat mengikuti standar pembuatan peta formal, yang hampir tidak dapat dipahami oleh siapapun di dunia ini.

Kertas putih, pensil arang, penggaris lurus, jangka, serta busur derajat buatan sendiri.

"Tuan, apa yang Anda gambar ini?" tanya Li Yin sambil berdiri di sampingnya. Wutanya tampak kurang sehat dan ia mulai mengalami sedikit mual. Setelah memeriksa nadinya, dokter menyatakan bahwa ia sedang hamil.

Wu Yanzhi merasa keberuntungannya masih cukup baik; Pan'er dan Li Yin hamil secara beruntun, yang tentu saja merupakan hal yang membangkah.

"Hal ini tidak akan kamu pahami. Sederhananya, ini adalah sebuah tungku besar! Yang ini digunakan untuk membakar batu bara! Dan tungku berbentuk silinder ini digunakan untuk memurnikan baja!"

Omong-omong, kamu sedang berbadan dua, jadi kamu harus lebih banyak beristirahat. Cuaca akhir-akhir ini sedang peralihan dari dingin ke hangat, sangat mudah untuk masuk angin!" tutur Wu Yanzhi dengan nada lembut dan sabar.

Semoga ia melahirkan seorang anak laki-laki! batinnya dalam hati.

Meskipun ia tidak memiliki obsesi khusus terhadap anak laki-laki, Li Yin adalah istri sah, dan putranya nanti akan berstatus sebagai anak dari permaisuri utama yang memiliki kedudukan tertinggi.

Anak-anak dari selir lainnya berstatus sebagai anak dari selir. Tentu saja, jika istri sah meninggal dunia, anak-anak dari istri pengganti juga akan berstatus sebagai anak dari istri sah.

"Tuan, selir merasa rumah itu agak terlalu kecil untuk dijadikan kediaman pangeran. Bagaimana jika Anda merancang ulang sebuah rumah untuk kita?" bisik Li Yin manja sambil menempel di punggung Wu Yanzhi. Ia tahu betul kondisi finansial keluarganya saat ini; rumah sebesar apa pun pasti mampu mereka bangun!

Sejak kecil ia tinggal di dalam istana, dan sering bolak-balik mengunjungi berbagai aula di Lingkungan Putra Mahkota maupun istana bagian dalam. Ia kurang terkesan dengan rumah yang dibeli Wu Yanzhi dengan harga mahal tersebut.

Sebenarnya, rumah itu sudah tergolong bagus. Hanya saja, saat itu karena jumlah anggota keluarga yang banyak dan statusnya yang berbeda, tidak pantas baginya untuk tinggal di rumah yang sebelumnya dibantu carikan oleh Gu Zhiwen. Wu Yanzhi terpaksa membeli sebuah rumah besar secara mendadak.

Tentu saja, rumah itu memang kurang cocok disandingkan dengan status Wu Yanzhi saat ini sebagai seorang pangeran daerah.

"Baiklah, merancang rumah itu perkara mudah! Kemari, akan kuberitahu cara menggambar denah rumah..." Wu Yanzhi lantas mengajari Li Yin menggambar rancangan bangunan.

Untuk saat ini, ia sama sekali tidak berniat pindah rumah! Pikirannya, jika ia diangkat menjadi pangeran kekaisaran, istana kekaisaran secara Lazim akan menganugerahkan sebuah rumah, untuk apa menghabiskan uang sendiri? Biayanya bisa mencapai puluhan ribu keping tembaga!

Meskipun puluhan ribu keping bukanlah jumlah yang terlalu besar baginya, tetapi karena ia berniat untuk meniti karier politik yang lebih tinggi, uang tersebut harus digunakan untuk hal-hal yang paling krusial! Melobi bawahan dan menjalin hubungan dengan para rekan memerlukan biaya, bagaimana bisa uang itu dihamburkan begitu saja?

……

Sore hari, di rumah pos persinggahan Kabupaten Shahe.

Wu Yanzhi memanggil seluruh bawahannya serta para pejabat kabupaten untuk berkumpul, lalu menjelaskan kepada mereka mengenai prinsip kerja tungku kokas dan konverter untuk pembuatan baja.

Ia mula-mula menjelaskan tentang tungku kokas: "Kalian tentu juga tahu bahwa besi yang dilebur menggunakan batu bara akan menjadi sangat rapuh dan mengandung banyak kotoran.

Oleh karena itu, kita perlu memproses batu bara ini terlebih dahulu untuk menghilangkan unsur-unsur yang tidak diinginkan di dalamnya. Batubara ini kemudian berubah menjadi kokas! Setelah itu, kita menggunakan kokas ini untuk melebur besi, dan hasilnya akan sangat luar biasa. Seperti yang kalian ketahui, suhu pembakaran kokas jauh lebih tinggi daripada arang kayu!"

Penjelasan sederhana itu membuat sebagian besar orang dapat memahaminya. Teknologi pengolahan logam di zaman kuno tidak lain berporos pada satu kata: "Bakar"!

Mengenai alasan mengapa harus dibakar serta perbedaan kandungan kimiawi antara emas, perak, tembaga, dan besi, mereka sama sekali tidak mengetahuinya.

"Namun, pembakaran ini bukanlah perkara mudah dan tetap memiliki risiko yang cukup besar, terutama gas yang dihasilkan di dalam tungku—selain dapat terbakar, gas tersebut juga dapat meledak. Oleh sebab itu..." Ia terlebih dahulu memaparkan beberapa hal terkait keselamatan kerja.

Mengenai pembangunan tungku, tentu saja akan ditangani langsung oleh para perajin yang dibawa oleh Direktorat Senjata Kekaisaran. Mereka adalah para pekerja berpengalaman dengan tingkat keahlian yang sangat tinggi.

Kendati mereka belum pernah membangun tungku dengan rancangan Wu Yanzhi sebelumnya, mereka telah berpengalaman membangun berbagai jenis tungku lainnya dalam jumlah banyak.

Meskipun orang-orang ini tidak memahami gambar rancangannya, pada dasarnya mereka adalah para ahli teknik. Setelah Wu Yanzhi menjelaskan secara detail beberapa kali, mereka seketika langsung mengerti.

Bagian terakhir yang dibahas adalah konverter untuk pembuatan baja, yang sedikit lebih rumit. Meskipun Wang Jin dan beberapa pejabat dari direktorat metalurgi merupakan para ahli dalam peleburan besi dan tembaga, mereka tidak memahami mengapa cairan besi di dalam konverter dapat berubah menjadi baja.

(Baja: Baja adalah istilah umum untuk paduan besi-karbon dengan persentase kandungan karbon berdasarkan berat antara 0,02% hingga 2,11%. Kandungan karbon yang lebih rendah dari rentang ini disebut sebagai besi tempa, seperti kawat besi. Sebaliknya, kandungan karbon yang lebih tinggi tentu saja adalah besi kasar.)

Adapun teknik pembuatan baja cair legendaris—yaitu proses pemanasan dan pengadukan cairan besi secara terus-menerus hingga berubah menjadi baja—konon teknologi tersebut belum tentu eksis pada zaman kuno. Sekiranya ada pun, metode itu mungkin hanya digunakan secara kebetulan oleh segelintir perajin yang mendapati bahwa melalui pengadukan terus-menerus, besi kasar akan melunak dan menjadi baja (karena kandungan silikon, mangan, fosfor, sulfur, dan karbon terus berkurang akibat proses oksidasi).

Namun, pada kenyataannya, teknik pengadukan baja ini sendiri memiliki kendala: perkakas apa yang digunakan untuk mengaduk? Apakah diaduk sambil terus dipanaskan? Bagaimana cara menjaga kestabilan suhunya?

Bagaimanapun juga, metode pembuatan baja berskala besar yang sesungguhnya digunakan pada zaman kuno adalah "metode penuangan baja" atau metode *Guan Gang*.

Metode penuangan baja ini memiliki dasar yang kuat dan catatannya dapat ditemukan dalam berbagai naskah pustaka.

Mari kita ulas sedikit mengenai metode penuangan baja tersebut: secara sederhana, metode ini melibatkan penuangan cairan besi kasar berkarbon tinggi—yang diperoleh dari proses peleburan baja—ke atas blok besi tempa berkarbon sangat rendah. Melalui proses peleburan dan penempaan yang berulang-ulang, unsur karbon yang terkandung di dalam besi kasar akan meresap ke dalam besi tempa, sehingga akhirnya berubah menjadi baja.

Teknologi ini merupakan salah satu pencapaian paling menonjol dalam sejarah awal teknologi pembuatan baja di Tiongkok, yang ditemukan oleh Qi Muwaiwen, seorang ahli metalurgi terkemuka dari dinasti Qi Utara yang juga pernah menjabat sebagai kepala prefektur.

Kendati demikian, perlu dicatat bahwa berdasarkan proses pembuatan baja tersebut, kecepatan produksi dengan metode ini sangat lambat dan hasil keluarannya pun sangat rendah.

Metode ini terutama digunakan untuk menempa senjata tajam seperti pedang dan tombak.