首次鍊鐵的挫敗並未擊垮巖山部落,反而像一塊砥石,磨礪出了更堅韌的意志和更清晰的思路。在汪子賢——“啟明者”的帶領下,部落沒有盲目進行第二次嘗試,而是陷入了一種更為深沉、更為專注的技術攻堅狀態。
空地上,那座經歷了第一次煉火考驗、內壁斑駁的鍊鐵爐並未被完全推倒,但其結構已被汪子賢用木炭畫滿了需要修改的標記。覆盤分析出的三個主要問題——爐型缺陷、鼓風不足、配比不當——成為了接下來所有工作的核心指向。
改進爐型,追求均勻與通暢
汪子賢深知,原始的爐體結構是諸多問題的根源。他召集了磐石和最有經驗的壘砌工匠,圍繞爐體展開了激烈的討論。
“熱量集中在底部和風口附近,上部和中部的礦石卻得不到充分加熱。”汪子賢指著爐壁上熔蝕與完好區域的明顯分界線,“我們需要爐膛內部的溫度更均勻。”
他給出的解決方案是修改爐膛形狀和最佳化氣流通道。他們決定將原本近乎直筒的爐膛,改為略微呈腰鼓形——中部略寬,上下稍收。“這樣或許能讓熱氣流在中部形成渦旋,更好地包裹爐料,而不是直衝而上。”汪子賢解釋著,雖然不確定效果,但這是基於流體和熱量傳播的合理推測。
針對廢渣排出不暢、導致爐內阻力增大的問題,他改進了出渣口的設計。不僅擴大了出口,還將其形狀修改為向外傾斜的溜槽狀,方便液態廢渣在自身重力下更容易彙集和流出。同時,他指示在砌築爐壁時,在內壁刻意留下一些不規則的凸起,“或許能減緩料層下降速度,延長反應時間,也能更好地分散熱氣流。”
耐火材料再次升級。陶片粉和細沙的比例調整,並嘗試摻入少量磨碎的、耐高溫的白色河沙(石英砂)。雖然條件簡陋,但每一次改進都凝聚著工匠們的心血和對更高溫度的渴望。
加強鼓風,注入更強勁的呼吸
鼓風效率直接關係到氧氣供應和爐溫上限。蒼牙負責的鼓風小組面臨著巨大的挑戰。單純增加人力並非長久之計,且效率提升有限。
汪子賢將目光投向了鼓風工具本身。現有的皮囊風箱雖大,但每次鼓風間隔長,氣流不連續。他回憶起一種名為“橐龠”(tuó yuè)的古代連續鼓風裝置,大致是由多個皮囊透過巧妙連線實現交替鼓風。
“我們能否製作兩個甚至多個風囊,透過槓桿連線,讓一組人操作,就能實現此起彼伏的連續送風?”汪子賢用樹枝在地上畫出簡單的示意圖。
工匠們圍著草圖,眼睛發亮。這無疑是一個巨大的創新!說幹就幹,蒼牙帶人獵來更多大型野獸,剝製更大更堅韌的皮革。木匠們(雖然工具簡陋)則開始研究如何製作穩固的槓桿框架和皮囊固定結構。
幾天後,一個粗糙但結構原理正確的雙皮囊交替式鼓風裝置被打造出來。雖然簡陋,甚至有些搖晃,但測試時,它確實能提供比之前單一風囊更持續、更穩定的氣流!鼓風組的壯漢們輪番上陣練習,力求掌握新裝置的節奏,將“呼吸”變得更綿長而有力。
細思配比,尋找黃金比例
與此同時,另一項至關重要的工作也在同步進行。汪子賢、老銅匠和阿雅等人,避開了消耗巨大的正式煉爐,轉而進行了一系列小型模擬實驗。
他們找來十幾個耐燒的厚壁陶罐,充當微型煉爐。在每個陶罐中,放入固定量的、砸碎到粉末狀的赤鐵礦粉,然後按照不同的比例加入木炭粉——有的炭多礦少,有的礦多炭少,有的則比例相當。
然後用小皮囊鼓風,在小小的陶罐裡進行微型冶煉。這個過程同樣需要耐心和細緻的觀察。他們記錄下哪種比例下,反應最劇烈,火焰顏色最白亮,最終得到的金屬顆粒最多、最緻密。
這是一個繁瑣至極的過程,失敗了一次又一次。但阿雅和婦人們展現了極大的耐心和細心,她們仔細地稱量(用簡易天平)、記錄、觀察、對比。
經過無數次嘗試和分析那些微小的、幾乎難以察覺的反應產物,一個模糊的最佳比例範圍逐漸浮現:木炭的比例需要遠高於礦石!大約需要三份甚至四份的木炭,才能較好地還原一份礦石!
這個結果讓老銅匠咋舌:“需要這麼多炭?!”這意味著鍊鐵的成本遠超他的想象。
“炭不僅是燃料,更是奪走礦石中氧的關鍵。”汪子賢耐心解釋,“它消耗很大,但這是必須的代價。看來我們第一次失敗,炭的比例遠遠不夠。”
這個透過大量微型實驗得出的寶貴資料,為第二次正式冶煉提供了至關重要的理論依據。
整合與準備
數日之後,改進工作陸續完成。
新的鍊鐵爐矗立起來,雖然外表依舊粗糙,但其內部結構已悄然變化,腰鼓形的爐膛、改進的出渣口、更耐火的爐壁,都寄託著新的希望。
雙囊交替式鼓風裝置安裝就位,巨大的槓桿和皮囊看起來頗具氣勢,等待著為爐火注入強勁的呼吸。
一旁,按照實驗得出的最佳比例預先混合好的赤鐵礦塊和木炭,堆成了整齊的小山。每一鍬燃料和礦石的混合,都比第一次多了近一倍的木炭。
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