從南陽府向城縣沿東趙河往北行二十里即爲(wèi)龍?zhí)稁X,徐懷在韓圭等人的陪同下,站在龍?zhí)稁X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羣嶺之間。
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(jīng)過一番修繕,此時(shí)已經(jīng)煥發(fā)勃勃生機(jī),車馬絡(luò)繹不絕的經(jīng)此南下前往宛城,與碧波盪漾的河面上密集的平底筏船相映成趣。
宛洛古道分爲(wèi)兩條線,東線也是世人所最爲(wèi)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(jīng)廣成、汝陽,翻越汝陽東南九峰山下的埡口,進(jìn)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(jìn)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(jīng)的經(jīng)濟(jì)、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(hù),絕大多數(shù)的商旅都會選擇更爲(wèi)通暢、便捷的方城道,實(shí)際上也遠(yuǎn)不了一兩百里路。
而伏牛山中也是盜匪滋生,三鴉路也就漸漸淪爲(wèi)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(xiàn)在除了制司在東趙河西岸開採鐵礦、冶煉鐵料,大規(guī)模拓寬從龍?zhí)稁X到向城這一小段二十餘里的舊道外,在伏牛山之中推行鄉(xiāng)司制也有兩三年時(shí)間了,各鄉(xiāng)司一項(xiàng)最主要的工作就是積極修繕道路,打通山區(qū)與外界的聯(lián)絡(luò),保證山裡所產(chǎn)的茶藥桐油等物產(chǎn)能源源不斷運(yùn)出山去。
此時(shí)的三鴉路雖說整體上還遠(yuǎn)不如前朝,但現(xiàn)在已經(jīng)恢復(fù)暢通。
進(jìn)一步修繕三鴉路已經(jīng)提上日程,但徐懷此次來龍?zhí)稁X,卻非視察三鴉路及向城縣北部的雲(yún)陽關(guān)(巡檢司)修建,而是爲(wèi)龍?zhí)稁X鐵場而來。
徐懷他們站在老鴉崖上,能將在龍?zhí)稁X南側(cè)坡谷上的鐵場盡收眼底。
相比較十八里鋪鐵場鍊鐵爐沿天然溪澗水道呈線性分佈,龍?zhí)稁X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(jù)需求設(shè)計(jì)外,水勢大小也可以通過水閘進(jìn)行控制、調(diào)節(jié),以便分佈更多的水輪風(fēng)機(jī)以及破碎礦石的水碓等器械穩(wěn)定的動(dòng)轉(zhuǎn)。
也是鐵場這樣的佈局,使得龍?zhí)稁X鐵場以不到兩千匠工、八座兩丈多高的鍊鐵爐,去年就成功完成一千萬斤鐵料的總產(chǎn)量。
當(dāng)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(biāo)是龍?zhí)稁X工場新建一座鍊鐵爐投入試運(yùn)行已經(jīng)有一個(gè)月了,目前正進(jìn)行最後的技術(shù)總結(jié),即將全面啓用。
這座鍊鐵爐除了爐體規(guī)模更爲(wèi)龐大,爐體高逾三丈外,在爐膛結(jié)構(gòu)上與以往並沒有太大的區(qū)別。
最大的不同,乃是採用最新的水機(jī)風(fēng)箱,可以說是楚山這些年來在水力器械製造領(lǐng)域的集大成者。
傳統(tǒng)的水排鼓風(fēng)乃是漢代南陽太守杜詩所創(chuàng),也是用於冶鐵——漢代南陽一帶冶鐵業(yè)就已經(jīng)相當(dāng)發(fā)達(dá)。
水排鼓風(fēng)乃是以大型豎輪置於湍流之中,以水流帶動(dòng)豎輪,再以與豎輪連接的曲桿帶動(dòng)熟牛皮縫製的皮囊啓閉對鍊鐵爐進(jìn)行鼓風(fēng)。
然而自漢代以來,小型的人力鼓風(fēng)設(shè)備早已經(jīng)從最初的皮囊,發(fā)展到往復(fù)式活塞結(jié)構(gòu)的風(fēng)箱。
可惜的是,受冶鐵規(guī)模及技???????????????術(shù)發(fā)展水平的限制,也由於大型風(fēng)箱結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定,往復(fù)式活塞結(jié)構(gòu)的風(fēng)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(jìn)行結(jié)合,用於大規(guī)模的鋼鐵冶煉之中。
沈約在十八里塢鐵場發(fā)明連爐鍊鐵之後,徐懷就提出要將往復(fù)式活塞風(fēng)箱與水輪進(jìn)行結(jié)合,當(dāng)年就造出全新的雙臥輪水力風(fēng)機(jī)。
雙臥輪水力風(fēng)機(jī),主體結(jié)構(gòu)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(dòng)上輪轉(zhuǎn)動(dòng),然後用曲桿連接風(fēng)箱的拉桿,實(shí)現(xiàn)前後的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
最初的臥式水力風(fēng)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(qiáng)勁的水流才能夠驅(qū)動(dòng)風(fēng)箱;水輪造大了,轉(zhuǎn)運(yùn)一圈的週期又太長,這時(shí)候就需要風(fēng)箱結(jié)構(gòu)足夠大,才能往爐體裡一次鼓入足夠的風(fēng)量。
去年因爲(wèi)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(shí)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(dāng)時(shí)徐懷提出給水輪風(fēng)機(jī)增加變速齒輪結(jié)構(gòu)。
這樣只需要相對平緩而穩(wěn)定的水流驅(qū)動(dòng)大型水輪,就能通變速齒輪及曲桿實(shí)現(xiàn)風(fēng)箱快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)——風(fēng)箱結(jié)構(gòu)也不需要多大,甚至可以實(shí)現(xiàn)多組風(fēng)箱給爐體鼓風(fēng)。
事實(shí)上秦漢時(shí)期,中原匠師就已經(jīng)初步掌握齒輪的製造與使用方法,指南車、計(jì)裡鼓車以及各種天文器械,不僅大量使用齒輪進(jìn)行傳動(dòng),還實(shí)現(xiàn)減速、加速傳動(dòng)。
早在晉代,名臣杜預(yù)發(fā)明的水轉(zhuǎn)連磨,甚至就已經(jīng)將齒輪傳動(dòng)應(yīng)用於水力器械(水磨)之中,甚至還是實(shí)現(xiàn)了單水輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)多隻石磨的複雜結(jié)構(gòu)。
奈何當(dāng)世匠術(shù)在承前啓後、融會貫通的傳承、傳播以及進(jìn)一步推衍、研究等方面存在嚴(yán)重的缺陷——偏偏冶金等適宜大規(guī)模採用水力器械的領(lǐng)域,一直並沒有得到真正的發(fā)展。
不過,基礎(chǔ)都是存在的,很多事情都是一點(diǎn)即透。
何況除開喻承珍乃天文、器械等領(lǐng)域的宗師級人物,帶領(lǐng)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(jīng)驗(yàn)。
在徐懷點(diǎn)透關(guān)鍵處之後,製備全新的水輪風(fēng)箱也不存在跨越不過去的障礙。
匠師學(xué)舍先在十八里塢鐵場試製小型的水輪風(fēng)箱,配合鍊鐵爐使用,經(jīng)過一年多時(shí)間的摸索,龍?zhí)稁X鐵場新建的這座鍊鐵爐,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(fēng)箱送風(fēng)。
當(dāng)然,也主要因爲(wèi)京襄(楚山)這些年積累的鑄造技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)凌駕於當(dāng)世之上,所鍛造的水輪風(fēng)箱構(gòu)件各方面性能超羣,也相當(dāng)?shù)木?,才能製造出足夠大的水輪,通過驅(qū)動(dòng)精密變速傳運(yùn)部件,帶動(dòng)風(fēng)箱快速而強(qiáng)勁???????????????的往爐體之中鼓風(fēng)。
新爐已經(jīng)試運(yùn)行近一個(gè)月,當(dāng)月就產(chǎn)出十六萬斤的鐵料,是以往單爐產(chǎn)出記錄的兩倍,等正式運(yùn)轉(zhuǎn)起來,煤鐵監(jiān)預(yù)計(jì)這座鍊鐵爐年產(chǎn)出將高達(dá)四百萬斤。
去年京襄年鐵料產(chǎn)出高達(dá)兩千五百萬斤,就已經(jīng)令人匪夷所思了;現(xiàn)在一座鍊鐵爐一年就能產(chǎn)四百萬斤鐵料,放在之前,又是誰所敢想象的?
由於新式水輪風(fēng)箱的使用,不僅能使單爐鍊鐵量大增,也由於燃燒更充分、對鐵礦石熔鍊更快速,單位熟炭的使用量則大幅降低到之前的二分之一以上。
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接下來制約京襄鐵料產(chǎn)能的瓶頸,則完全傳導(dǎo)到鐵礦石的開採與破碎上。
事實(shí)上楚山早就在礦區(qū)採用硬木軌道方便礦石的規(guī)模運(yùn)輸。
這是秦漢時(shí)期就有的技術(shù),只不過枕木、軌枕都是採用硬木製作,然後用牛馬拉動(dòng)特製的軌道車,以極大提高運(yùn)輸效率。
龍?zhí)稁X鐵場到礦區(qū)之間,也已經(jīng)鋪設(shè)了一條長達(dá)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(shè)了硬木軌道。
目前京襄鐵料產(chǎn)出已經(jīng)突破極限,後續(xù)計(jì)劃採用鑄鐵取代之前的硬木軌道,相信能進(jìn)一步提升鐵礦石的開採運(yùn)輸規(guī)模——而鐵礦石的破碎也基本上採用大型水力碓機(jī)進(jìn)行。
水碓也是早在漢朝就已經(jīng)發(fā)明出來的舂搗式水力器械,最初用來對穀物進(jìn)行捶打破殼,舂錘木製;到前朝時(shí)期逐步發(fā)展到香料、竹篾紙漿以及礦石等領(lǐng)域,都有采用水碓進(jìn)行搗碎作業(yè)。
採用新式水力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的新造礦石碓機(jī),無論是破碎強(qiáng)度,還是運(yùn)轉(zhuǎn)效率都要高得多。
而新式水力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)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(xiàn)……