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水渠通水的欢呼声犹在耳畔,林谷便已马不停蹄地投入了下一项更为艰巨的挑战——冶铁。
夜晚,新建成的食堂兼会议室内,松明火把将偌大的空间照得通亮。空气中还弥漫着新木材和石灰混合的气息。中央一张用原木拼成的巨大粗糙桌案旁,围坐着林凡、铁叔、墨恒、鲁垚、公输桐、鲁苇等所有核心技术与管理人员。每个人的脸上都带着水渠成功后的振奋,但更多的是一种面对未知的凝重。
桌案上,摊开着几张用炭笔绘制在鞣制过的较大兽皮上的图纸——那是林凡凭借记忆和这些日子对本地材料的了解,废寝忘食绘制的“坚炉”草图。比起之前画在地上、木板上的简易示意图,这些图纸要精细得多,标注也更为繁复。
林凡的目光扫过众人,最后落在图纸上,他的手指点向那个结构复杂的竖炉主体。
“诸位,水渠已成,水力可用,接下来,我们要攻克的就是它——坚炉!”林凡的声音在安静的室内显得格外清晰,“有了它,我们才能让深埋在山里的铁石,化作奔流的铁水,才能打造出真正坚不可摧的兵刃和农具!”
他开始详细讲解,语速不快,确保每个人都能跟上。
“看这里,加料口。”他的指尖落在炉顶一侧的开口,“铁矿石、木炭——将来我们找到稳定的煤源后会用煤——还有起到助熔作用的石灰石,将按照严格的比例,从这里分层、交替加入。记住,是持续加入,确保炉内的燃烧和熔化过程不间断。”
众人屏息凝神,尤其是老工匠鲁垚,眼睛瞪得如同铜铃,他打了一辈子铁,用的都是小型的地炉或块炼法,何曾想过能如此“奢侈”地持续加料冶炼?
林凡的手指下移,指向炉体中部:“这里是炉膛,是火燃烧最烈、温度最高的核心区域。所有的材料将在这里熔化。而要达到足以融化铁石的高温,关键在此——”
他的指尖重重地点在炉膛下方几个突出的管状结构上:“风口!必须从这里,鼓入大量的空气!风助火势,火借风威!没有足够强劲、持续的风,炉温就上不去,一切都无从谈起!”
铁叔眉头紧锁,他打过铁,知道鼓风的重要性,但看着图纸上那巨大的炉体,喃喃道:“这得需要多大的皮橐?要多少壮劳力才能鼓动得起如此大风?”
这正是问题的关键。林凡没有直接回答,而是将目光投向了坐在一旁,一直盯着图纸沉默不语的墨恒。
“墨恒,”林凡点名,“水渠已成,水流不息。对于这鼓风之力,你可有想法?”
墨恒仿佛从深沉的思考中被唤醒,他抬起头,年轻的脸上没有迷茫,反而有一种跃跃欲试的光彩。他先是向林凡和诸位长辈行了一礼,然后走到桌案前,指着图纸上的风口,又用手指在桌面上虚画了一条线,连接到代表水渠的示意线上。
“林师,各位叔伯。”墨恒的声音带着压抑的兴奋,“我在想,我们既然能用流水推动水轮来带动磨盘和槌棒,为何不能用它来鼓风?”
他拿起一根小木炭,在兽皮图纸的空白处,快速而精准地画了起来。他画了一个立式水轮,然后在轮轴上添加了一个不规则的圆盘(凸轮),又用连杆连接到一个巨大的皮橐(风箱)上。
“请看,”墨恒边画边解释,“水流冲击水轮,水轮转动,带动这个……这个林师称之为‘偏心轮’的装置。偏心轮旋转时,会通过这根连杆,拉动皮橐的拉杆,实现……往复运动!皮橐即可被持续不断地压缩和张开,从而将风鼓入炉中!”
他画出的机构比林凡脑海中预想的还要精巧一些,显然,墨恒不仅理解了水力应用的概念,还进行了自己的思考和优化,试图更高效地将圆周运动转化为直线运动。
鲁垚凑过来,眯着眼看了半天,倒吸一口凉气:“妙啊!如此一来,岂不是……岂不是真的省了人力?水流不歇,风便不止?”
“正是此理!”墨恒用力点头,“而且,我们还可以通过调节水闸控制水流大小,进而控制水轮转速,最终控制鼓风的强弱,以适应炉内不同阶段的需求!”
林凡眼中露出赞许的神色。墨恒的举一反三,正是他最希望看到的。“墨恒补充得极好!水力鼓风,正是解决大风力需求的关键!而且可调控,比人力更稳定、更持久。”他肯定了墨恒的想法,然后顺势引导,“不过,如此大的皮橐,制作和密封是个难题。还有,风力要稳定地送入炉膛深处,风管的制作和连接也需考虑。”
鲁垚此时插话道:“林师,大皮橐老汉我可以带人试试,选用厚实坚韧的牛皮,多层复合,接口用鱼胶混合细麻密封,应能堪用。只是这风管……若用木头,怕是耐不住炉边的高温。”
一直沉默的公输桐开口道:“或可尝试用陶管?我们烧制砖瓦已有经验,制作中空的陶管,虽难,但并非不可能。陶管耐热,只是易碎,需小心安装保护。”
你一言我一语,原本看似遥不可及的鼓风系统,在众人的讨论中渐渐变得清晰、可行。林凡默默听着,不时点头,将合理的建议记下。这种集
;体智慧的碰撞,正是他想要的。
解决了鼓风难题,林凡的手指继续下移,指向炉体底部两个并排的开口。
“这里,是出铁口。”他点向较低的那个,“铁石熔化后,铁水比重大,会沉在炉底。时机成熟时,打开此口,炽热的铁水便会由此流出,注入我们事先准备好的砂模中。”
“而这里,稍高一些的是出渣口。”他指向另一个口子,“矿石中的杂质,以及石灰石反应后的产物,会形成较轻的熔渣,浮在铁水上方。需要定期从此口排出,否则会影响铁水质量和炉况。”
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