將軍好兇猛 第四十章 水輪風箱

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    從南陽府向城縣沿東趙河往北行二十里即為龍潭嶺，徐懷在韓圭等人的陪同下，站在龍潭嶺老鴉崖往東眺望，東趙河宛如一條淺綠色的綢帶拖拽於逶迤的群嶺之間。讀爸爸 www.dubaba.cc

    沿著東趙河西岸河谷修建的古驛道，乃是宛洛古道的一部分，近年經過一番修繕，此時已經煥發勃勃生機，車馬絡繹不絕的經此南下前往宛城，與碧波蕩漾的河面上密集的平底筏船相映成趣。

    宛洛古道分為兩條線，東線也是世人所最為熟知的、沿唐河北上的方城隘道，道路相對寬敞得多，也是荊湖北接河洛、河淮的主幹道。

    除了方城隘道外，宛洛古道還有一條位於伏牛山之中的西線，又稱三鴉路。

    西線三鴉路乃是從洛陽南下，經廣成、汝陽，翻越汝陽東南九峰山下的埡口，進入魯山縣，然後跨越沙河上游的河道，翻越魯山縣與向城縣的分水嶺埡口進入魯山縣，沿東趙河南下至向城縣城，接入向城至宛城的驛道。

    西線乃是南陽盆地曾經的經濟、文化、政治中心宛城距離洛陽最近的一條道。

    不過，隨著宛城地位的下降，以及大越立朝以來，地方州縣官員忽略對道路、水利等大型工程的修造與維護，絕大多數的商旅都會選擇更為通暢、便捷的方城道，實際上也遠不了一兩百里路。

    而伏牛山中也是盜匪滋生，三鴉路也就漸漸淪為伏牛山中村寨通往外界的山路野徑；魯山與向城縣交界處的古驛道，在幾十年前被山洪沖毀後無人想著修繕，就徹底荒廢中斷了。

    現在除了制司在東趙河西岸開採鐵礦、冶煉鐵料，大規模拓寬從龍潭嶺到向城這一小段二十餘里的舊道外，在伏牛山之中推行鄉司制也有兩三年時間了，各鄉司一項最主要的工作就是積極修繕道路，打通山區與外界的聯絡，保證山里所產的茶藥桐油等物產能源源不斷運出山去。

    此時的三鴉路雖說整體上還遠不如前朝，但現在已經恢復暢通。

    進一步修繕三鴉路已經提上日程，但徐懷此次來龍潭嶺，卻非視察三鴉路及向城縣北部的雲陽關（巡檢司）修建，而是為龍潭嶺鐵場而來。

    徐懷他們站在老鴉崖上，能將在龍潭嶺南側坡谷上的鐵場盡收眼底。

    相比較十八里舖鐵場煉鐵爐沿天然溪澗水道呈線性分布，龍潭嶺鐵場是同樣在老鴨河的上游修造大型陂塘蓄水，但在石壩的下方，卻就著地勢大致平行的開鑿出四條人工水渠。

    除了水渠的寬度、坡度根據需求設計外，水勢大小也可以通過水閘進行控制、調節，以便分布更多的水輪風機以及破碎礦石的水碓等器械穩定的動轉。

    也是鐵場這樣的布局，使得龍潭嶺鐵場以不到兩千匠工、八座兩丈多高的煉鐵爐，去年就成功完成一千萬斤鐵料的總產量。

    當然，僅僅如此，還不值得徐懷在百忙之中專程跑一趟。

    徐懷此行的真正目標是龍潭嶺工場新建一座煉鐵爐投入試運行已經有一個月了，目前正進行最後的技術總結，即將全面啟用。

    這座煉鐵爐除了爐體規模更為龐大，爐體高逾三丈外，在爐膛結構上與以往並沒有太大的區別。

    最大的不同，乃是採用最新的水機風箱，可以說是楚山這些年來在水力器械製造領域的集大成者。

    傳統的水排鼓風乃是漢代南陽太守杜詩所創，也是用於冶鐵——漢代南陽一帶冶鐵業就已經相當發達。

    水排鼓風乃是以大型豎輪置於湍流之中，以水流帶動豎輪，再以與豎輪連接的曲杆帶動熟牛皮縫製的皮囊啟閉對煉鐵爐進行鼓風。

    然而自漢代以來，小型的人力鼓風設備早已經從最初的皮囊，發展到往復式活塞結構的風箱。

    可惜的是，受冶鐵規模及技術發展水平的限制，也由於大型風箱結構的不穩定，往復式活塞結構的風箱，自前朝末年問世以來，逾一百五十餘年間，並沒能與水輪進行結合，用於大規模的鋼鐵冶煉之中。

    沈約在十八里塢鐵場發明連爐煉鐵之後，徐懷就提出要將往復式活塞風箱與水輪進行結合，當年就造出全新的雙臥輪水力風機。

    雙臥輪水力風機，主體結構是兩隻臥式巨輪以精鐵所鑄的長軸相接，下輪置入湍流之中，帶動上輪轉動，然後用曲杆連接風箱的拉杆，實現前後的往復運動。

    最初的臥式水力風箱雖然也成功用於鐵料冶煉，但限制很大。

    水輪造小了，需要極其強勁的水流才能夠驅動風箱；水輪造大了，轉運一圈的周期又太長，這時候就需要風箱結構足夠大，才能往爐體裡一次鼓入足夠的風量。

    去年因為赤扈汗王駕崩，京西、河洛敵軍大幅度收縮防線，徐懷有很短一段閒暇時間，拉著沈約、喻承珍、莊庸、莊守信等人一起推敲冶煉、鍛鑄等法目前所存在的瓶頸。

    當時徐懷提出給水輪風機增加變速齒輪結構。

    這樣只需要相對平緩而穩定的水流驅動大型水輪，就能通變速齒輪及曲杆實現風箱快速往復運動——風箱結構也不需要多大，甚至可以實現多組風箱給爐體鼓風。

    事實上秦漢時期，中原匠師就已經初步掌握齒輪的製造與使用方法，指南車、計里鼓車以及各種天文器械，不僅大量使用齒輪進行傳動，還實現減速、加速傳動。

    早在晉代，名臣杜預發明的水轉連磨，甚至就已經將齒輪傳動應用於水力器械（水磨）之中，甚至還是實現了單水輪同時驅動多隻石磨的複雜結構。

    奈何當世匠術在承前啟後、融會貫通的傳承、傳播以及進一步推衍、研究等方面存在嚴重的缺陷——偏偏冶金等適宜大規模採用水力器械的領域，一直並沒有得到真正的發展。

    不過，基礎都是存在的，很多事情都是一點即透。

    何況除開喻承珍乃天文、器械等領域的宗師級人物，帶領一批弟子投奔京襄（楚山）有好些年，京襄這些年來在各種器械製造以及使用上積累大量的經驗。

    在徐懷點透關鍵處之後，製備全新的水輪風箱也不存在跨越不過去的障礙。

    匠師學舍先在十八里塢鐵場試製小型的水輪風箱，配合煉鐵爐使用，經過一年多時間的摸索，龍潭嶺鐵場新建的這座煉鐵爐，可以說是集京襄（楚山）之大成者，底部一共採用了四組水輪風箱送風。

    當然，也主要因為京襄（楚山）這些年積累的鑄造技術遠遠凌駕於當世之上，所鍛造的水輪風箱構件各方面性能超群，也相當的精密，才能製造出足夠大的水輪，通過驅動精密變速傳運部件，帶動風箱快速而強勁的往爐體之中鼓風。

    新爐已經試運行近一個月，當月就產出十六萬斤的鐵料，是以往單爐產出記錄的兩倍，等正式運轉起來，煤鐵監預計這座煉鐵爐年產出將高達四百萬斤。

    去年京襄年鐵料產出高達兩千五百萬斤，就已經令人匪夷所思了；現在一座煉鐵爐一年就能產四百萬斤鐵料，放在之前，又是誰所敢想像的？

    由於新式水輪風箱的使用，不僅能使單爐煉鐵量大增，也由於燃燒更充分、對鐵礦石熔煉更快速，單位熟炭的使用量則大幅降低到之前的二分之一以上。

    接下來制約京襄鐵料產能的瓶頸，則完全傳導到鐵礦石的開採與破碎上。

    事實上楚山早就在礦區採用硬木軌道方便礦石的規模運輸。

    這是秦漢時期就有的技術，只不過枕木、軌枕都是採用硬木製作，然後用牛馬拉動特製的軌道車，以極大提高運輸效率。

    龍潭嶺鐵場到礦區之間，也已經鋪設了一條長達十二里的硬木軌道，甚至在鐵場與七八里外的東趙河碼頭之間，也鋪設了硬木軌道。

    目前京襄鐵料產出已經突破極限，後續計劃採用鑄鐵取代之前的硬木軌道，相信能進一步提升鐵礦石的開採運輸規模——而鐵礦石的破碎也基本上採用大型水力碓機進行。

    水碓也是早在漢朝就已經發明出來的舂搗式水力器械，最初用來對穀物進行捶打破殼，舂錘木製；到前朝時期逐步發展到香料、竹篾紙漿以及礦石等領域，都有採用水碓進行搗碎作業。

    採用新式水力傳動結構的新造礦石碓機，無論是破碎強度，還是運轉效率都要高得多。

    而新式水力傳動結構的使用，給京襄（楚山）的兵甲製備也帶來革新性的變化，那就是水力鍛錘的出現……