三臺(tái)河畔，新落成的巴州軍器監(jiān)分部正在運(yùn)行，許多工匠四處忙碌著，監(jiān)內(nèi)分成幾個(gè)區(qū)域，而最引人注目的是兩座煉鐵爐。
煉鐵爐已經(jīng)運(yùn)行了一段日子，今日巴州刺史宇文溫親臨現(xiàn)場(chǎng)，視察這兩座凝聚了工匠們心血的煉鐵爐，軍器監(jiān)的吏員們擔(dān)心現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)，一個(gè)勁的勸上官遠(yuǎn)離，不過(guò)宇文溫并不在意。
舊的城中軍器監(jiān)煉鐵爐暫且不，這新的煉鐵爐和軍器監(jiān)分部他讓楊濟(jì)參與了規(guī)劃，安程度可要比原先的高很多，即便是煉鐵爐漏鐵水也是往三臺(tái)河里流。
“工匠和雜役們的住所都安排好了么？”宇文溫問(wèn)道，因?yàn)檫@里位于城北郊三臺(tái)河邊，距離西陽(yáng)城有些距離，為了方便工匠、雜役做事，附帶建有住所讓他們居住。
“回使君，房間還有多的呢�！惫げ恐惺看鸬�，工部中士負(fù)責(zé)管理百工，為正二命。
“上次出的鐵如何？能用么？”他問(wèn)道，跟在一旁的冶工下士匯報(bào)出鐵順利，而冶工下士還有鑄工下士相繼作了匯報(bào)，煉出的鐵已經(jīng)可以打造農(nóng)具。
下士，是周國(guó)官制中最低一階，為正一命，雖然卑微但卻是個(gè)官，俸祿一百二十五石，還有中士，為正二命，俸祿二百五十石，不過(guò)巴州監(jiān)這種州軍器監(jiān)，除了工部為中士外，只有低階的下士。
“這樣便好，百姓們即將開(kāi)荒農(nóng)墾，急需鐵制工具。”宇文溫滿意的點(diǎn)點(diǎn)頭，工欲善其事必先利其器，為了“利其器”他也是絞盡腦汁。
耕和戰(zhàn)，都需要一個(gè)重要的東西：鐵。耕田種地需要鐵制工具，例如鋤頭、鏟子、鐮刀、鍘刀以及正在推廣的曲轅犁，而作戰(zhàn)就更不用了。
刀具、矛頭、槍頭、箭鏃、鎧甲、頭盔，還有馬鐙等各式各樣的輔助工具以及材料，這都離不開(kāi)鐵，巴州不產(chǎn)鐵礦，所以軍器監(jiān)是靠別州供應(yīng)鐵礦或者鐵料進(jìn)行再加工。
煉鐵是大頭，為了煉鐵就需要高溫，要高溫就得火燒得旺，那么如何讓火燒得旺就是關(guān)鍵，先是燃料（木材、木炭）要充足，其次是要鼓風(fēng)。
煉鐵爐需要大量鼓風(fēng)，讓火燒得更旺，也就是讓爐溫更高，這樣才能有效的煉鐵，常見(jiàn)的煉鐵爐鼓風(fēng)是用皮囊，又叫做‘橐’，皮囊風(fēng)量較要多個(gè)一起使用，一座煉鐵爐要用上許多個(gè)皮囊。
許多皮囊共同給煉鐵爐鼓風(fēng)，一般是排在一起又叫“排囊”，可即便如此鼓風(fēng)效果不怎么樣，所以宇文溫讓人制作了木制風(fēng)箱。
木制風(fēng)箱可以做得很大，容量大那么一次性鼓風(fēng)的風(fēng)量就大，來(lái)回不停的鼓風(fēng)那么就能保證爐火旺盛，不過(guò)這樣一來(lái)就有個(gè)問(wèn)題：往返推拉風(fēng)箱很累。
軍器監(jiān)不缺壯漢，可拉風(fēng)箱是很累人的事情，煉鐵爐一點(diǎn)火可就要燒上許久，拉風(fēng)箱就得讓壯漢們輪流來(lái)，最開(kāi)始省力的解決方式是絞盤。
宇文溫設(shè)計(jì)了一個(gè)絞盤，雜役們?nèi)缤サ捏H轉(zhuǎn)動(dòng)絞盤，絞盤上的曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)推桿往返推拉風(fēng)箱，這樣一來(lái)能省許多力。
但還得要人推著轉(zhuǎn)，這依舊占用了人力，待得三臺(tái)河南岸河堤穩(wěn)固后，宇文溫便耗資在南岸建了新的煉鐵爐，最大的目的就是利用水力，其中一個(gè)就是用水力推動(dòng)風(fēng)箱。
人力推動(dòng)的風(fēng)箱叫人排，水力推動(dòng)的風(fēng)箱叫做水排，嚴(yán)格來(lái)水力鼓風(fēng)不算是宇文溫的‘明’，早在漢時(shí)據(jù)就已經(jīng)出現(xiàn)了。
水輪被水推動(dòng)，而轉(zhuǎn)動(dòng)的水輪又推動(dòng)曲柄，曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)讓連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣就能利用水力推拉風(fēng)箱。
用的是水輪不是水車，這一點(diǎn)很重要，雖然都是用水力推動(dòng)的輪子，但是有著實(shí)質(zhì)性的區(qū)別：水車是浸沒(méi)在河水里的，可是水輪不是。
水輪可以離開(kāi)水面，比它還高的高架水渠流出水來(lái)，利用落差直接帶動(dòng)水輪，這樣的水輪效率是下沉式水輪（水車）的數(shù)倍，即便是很少的水量也能推動(dòng)巨大的機(jī)械裝置。
河水水位會(huì)因?yàn)榧竟?jié)有明顯變化，同時(shí)波動(dòng)較大的還有流，光是靠著傳統(tǒng)水車根就不能提供穩(wěn)定動(dòng)力，所以必須使用水輪。
三臺(tái)河邊沒(méi)有高山，高架水槽要引水有些難度，所以采取的是水箱蓄水的辦法，數(shù)個(gè)水車將水打到一個(gè)個(gè)高聳的木制水箱上，用水箱出水推動(dòng)下方的水輪。
出水量可以人工控制，足夠的蓄水水箱能夠保證水輪不停的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以鼓風(fēng)裝置能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。
鼓風(fēng)的裝置有了，接下來(lái)又是一項(xiàng)改進(jìn)：鼓風(fēng)預(yù)熱。
水排向煉鐵爐鼓風(fēng)，鼓進(jìn)去的空氣是常溫，而煉鐵爐內(nèi)爐溫上千度，“冰冷”的空氣鼓進(jìn)來(lái)需要消耗大量的熱量來(lái)升溫，這樣會(huì)影響爐溫的穩(wěn)定，所以最好是要把鼓進(jìn)來(lái)的空氣預(yù)熱。
有鑒于此，宇文溫在煉鐵爐和水排之間設(shè)計(jì)了預(yù)熱窯，當(dāng)然他只負(fù)責(zé)提出構(gòu)想，具體由工匠們實(shí)施，經(jīng)驗(yàn)豐富的工匠們一點(diǎn)就透，預(yù)熱窯很快成型，試驗(yàn)過(guò)后正式投入使用。
預(yù)熱窯里燒的是木炭，當(dāng)然煉鐵爐里燒的也是木炭，木炭燃燒能提供的溫度有限，若是要煉鋼稍顯不足，宇文溫知道用焦炭來(lái)煉鐵、煉鋼是選。
焦炭的熱值很高，是將煤隔絕空氣干餾而得，類似于木材隔絕空氣干餾得到木炭，可要煉焦就得有煤，煤被世人稱為石炭，但這個(gè)時(shí)代的煤開(kāi)采量很低，還沒(méi)有被大規(guī)模使用。
山南各州地界都沒(méi)多少現(xiàn)成的煤礦，正所謂巧婦難為無(wú)米之炊，宇文溫只能是按著老辦法用木炭煉鐵，至于能不能煉出鋼，那就真是得看臉了。
幸虧江北地界不缺木材，別的不，巴水就是源于大別山脈，砍下的木材用船運(yùn)出來(lái)，用炭窯制炭后就運(yùn)到煉鐵爐這里。
接下來(lái)就是最重要的原料：鐵礦，亦或是生鐵。因?yàn)榘椭輿](méi)有鐵礦，軍器監(jiān)用的是“來(lái)料加工”，不過(guò)宇文溫卻找到了新的礦源：河沙選鐵。
鐵就是巴水邊的河沙選鐵，選出來(lái)的鐵砂積攢起來(lái)，巴水邊選鐵場(chǎng)旁年初建有一座煉鐵爐，如今宇文溫已將其關(guān)閉，統(tǒng)一集中到這里三臺(tái)河新址煉鐵。
雖然選鐵場(chǎng)遠(yuǎn)了些，不過(guò)有水利之便倒沒(méi)什么，用船裝著鐵砂從巴水入三臺(tái)河，溯水而上運(yùn)到這煉鐵爐邊也很方便，唯一不足的就是鐵砂煉出來(lái)的鐵質(zhì)量還不行。
從河沙里選出來(lái)的鐵砂，也不知道具體成分如何，煉出來(lái)的鐵料較脆，拿來(lái)打造刀具是別想了，甚至一開(kāi)始拿來(lái)做鐵犁都是銀樣镴槍頭，中看不中用。
還好可以拿來(lái)做箭鏃，不但解決了弓箭手的需求，還騰出寶貴的鐵料去打造刀具、鎧甲甲葉還有農(nóng)具，不過(guò)宇文溫不死心，依舊讓鐵匠們研究如何利用巴水中的鐵砂。
回憶起那幾乎忘得差不多的化學(xué)知識(shí)，宇文溫知道練出來(lái)的鐵脆大約是含硫量高。
據(jù)中原的鐵礦含硫量都不低，以至于近代以前煉出來(lái)的鐵器偏脆，他不是冶金專業(yè)所以不太清楚這法對(duì)不對(duì)，但是含硫量高確實(shí)是鐵變脆的元兇。
從河沙里選出來(lái)的鐵砂，里面的硫含量有多少不可能知道，巴州監(jiān)的鐵匠煉其它鐵礦石能成功煉出好鐵，煉鐵砂出來(lái)的鐵不行，明得針對(duì)性的改進(jìn)煉鐵工藝。
改工藝得慢慢摸索研究，那就要花上不知道多少時(shí)間，但另選鐵礦源是不可能的，自己選的礦源跪著都要煉出好鐵，宇文溫還是絞盡腦汁回想所學(xué)知識(shí)，然后一拍腦袋有了。
有硫是吧，這玩意應(yīng)該是酸性物質(zhì)，那就酸堿中和，這倒不是宇文溫亂來(lái)，他收集信息寫東西時(shí)有看過(guò)煉鋼鐵脫硫的資料，雖然只知道皮毛，但也記得石灰石就是煉鐵時(shí)用來(lái)脫硫的東西。
至于下料時(shí)配比如何，他是不記得的，還是用老辦法：慢慢試，直到試出來(lái)為止。反正就是燒錢，讓工匠們一次次的試。
燒錢燒了幾個(gè)月，好歹在秋收前煉出能打造鐮刀的鐵料，而不久后投產(chǎn)的這兩座新煉鐵爐，前不久出的鐵料也保持了‘較高’水準(zhǔn)，能用來(lái)打造鋤頭、鏟子和曲轅犁。
雖然出鐵的產(chǎn)量還不是更高，但也解了燃眉之急，原先的鐵礦石是從黃州弄過(guò)來(lái)的，質(zhì)量好可需要的州郡也多，能用鐵砂煉出堪用的鐵，至少可以省下份額去打造刀具。
“出鐵了！”煉鐵爐旁的工匠高聲喊道，宇文溫和隨行人員迎著熱浪走近，只見(jiàn)爐膛閘門開(kāi)啟，紅彤彤的鐵水順著管道流了出來(lái)，早已準(zhǔn)備好的鐵匠們開(kāi)始忙碌。
煉出鐵來(lái)，制成各種工具需要打鐵，當(dāng)然這叫做鍛造，如果是將鐵水倒入預(yù)先準(zhǔn)備好的模具，那叫做鑄造，無(wú)論如何，制作鐵制品時(shí)打鐵是最常見(jiàn)的工序。
將鐵塊放到爐里燒紅，用鐵鉗鉗著放到砧子上，再用手錘或者大鐵錘不停的打，就如同搓面團(tuán)般將鐵塊打成自己想要的形狀。
所以打鐵是個(gè)力氣活，用手錘來(lái)打鐵的是老師傅，掄大錘的就是有力氣的徒弟，即便是數(shù)九嚴(yán)寒，在鐵匠鋪里的工匠們也是揮汗如雨，而掄大錘是最辛苦的。
打鐵和拉風(fēng)箱一樣占用許多人力，宇文溫自然是要借助水力釋放人力，繼水力風(fēng)箱之后，水力鍛錘也出現(xiàn)在這新落成的軍器監(jiān)里。
水力鍛錘的原理和水力舂米差不多，無(wú)非是舂米杵變成鐵錘，只是為了保證單位時(shí)間里較高的鍛錘頻率，需要加裝齒輪組成的簡(jiǎn)易變裝置。
一炷香時(shí)間內(nèi)鍛錘至少動(dòng)作兩千下，若按一炷香十五分鐘左右來(lái)?yè)Q算，那么水力鍛錘的打鐵頻率就是每分鐘一百三十多下，雖然還有很大的提升空間，但是比起人力來(lái)就是天壤之別。
一分鐘揮動(dòng)大鐵錘一百余下，平均每秒至少兩次，即便有人幾分鐘內(nèi)能做到，但也不可能持久，這就是機(jī)械動(dòng)力的威力。
叮叮當(dāng)當(dāng)?shù)拇蜩F聲此起彼伏，尺寸不同的幾個(gè)水力鍛錘在運(yùn)作著，憑借著這些新穎的機(jī)械，鐵匠們可以更快更好地打造鐵具，宇文溫饒有趣味的圍觀幾個(gè)鐵匠打造鐵犁，不知不覺(jué)間已是滿頭大汗。
“使君，這里太熱了，還是到外邊涼快涼快吧�！惫げ糠钌弦粭l毛巾后道，宇文溫聞言點(diǎn)點(diǎn)頭，接過(guò)毛巾擦著頭邊走邊問(wèn)：
“這么熱，工匠們都是滿身大汗，飲水有保障么？”
“使君，那里幾個(gè)水缸里就是飲用水，還加了些鹽。”
“是燒開(kāi)過(guò)的熟水么？”宇文溫又問(wèn)道，他對(duì)飲用水的要求很簡(jiǎn)單也很嚴(yán)格，必須是燒過(guò)的水才能喝，一來(lái)是衛(wèi)生，二來(lái)是直接飲用河水容易得病。
“正是，燒水的爐子在那邊�！惫げ恐赶虿贿h(yuǎn)處的一個(gè)爐子，宇文溫看了看隨即讓人去打了一碗水，喝了幾口后確定水有些咸。
鐵匠打鐵出汗多又是力氣活，不光要補(bǔ)水，還得補(bǔ)鹽分，對(duì)于這種技術(shù)類工匠，宇文溫可不像別人那般視其為卑微的奴仆。
“做的不錯(cuò)，要一直保持�！庇钗臏攸c(diǎn)點(diǎn)頭，回顧了熱火朝天的鐵匠鋪，他又提出下一個(gè)問(wèn)題：“東西在哪里？”
“使君，請(qǐng)到這邊�！惫げ客赀~開(kāi)步伐，走在前面帶路，宇文溫連同其他陪同人員還有隨從跟了上去。
今日宇文溫親臨軍器監(jiān)分部的另一個(gè)目的，就是要看看新打造出來(lái)的一個(gè)寶物，為了這個(gè)東西，他也是燒了不少錢，眼見(jiàn)著即將目睹真容，不由得有些激動(dòng)。(未完待續(xù)。)8
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