三臺河畔，新落成的巴州軍器監分部正在運行，許多工匠四處忙碌著，監內分成幾個區域，而最引人注目的是兩座煉鐵爐。
煉鐵爐已經運行了一段日子，今日巴州刺史宇文溫親臨現場，視察這兩座凝聚了工匠們心血的煉鐵爐，軍器監的吏員們擔心現場危險，一個勁的勸上官遠離，不過宇文溫并不在意。
舊的城中軍器監煉鐵爐暫且不說，這新的煉鐵爐和軍器監分部他讓楊濟參與了規劃，安全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河里流。
“工匠和雜役們的住所都安排好了么？”宇文溫問道，因為這里位于城北郊三臺河邊，距離西陽城有些距離，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。”工部中士答道，工部中士負責管理百工，為正二命。
“上次出的鐵如何？能用么？”他問道，跟在一旁的冶工下士匯報說出鐵順利，而冶工下士還有鑄工下士相繼作了匯報，說煉出的鐵已經可以打造農具。
下士，是周國官制中最低一階，為正一命，雖然卑微但卻是個官，俸祿一百二十五石，還有中士，為正二命，俸祿二百五十石，不過巴州監這種小州軍器監，除了工部為中士外，只有低階的下士。
“這樣便好，百姓們即將開荒農墾，急需鐵制工具。”宇文溫滿意的點點頭，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，都需要一個重要的東西：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，而作戰就更不用說了。
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，這都離不開鐵，巴州本不產鐵礦，所以軍器監是靠別州供應鐵礦或者鐵料進行再加工。
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鍵，首先是燃料（木材、木炭）要充足，其次是要鼓風。
煉鐵爐需要大量鼓風，讓火燒得更旺，也就是讓爐溫更高，這樣才能有效的煉鐵，常見的煉鐵爐鼓風是用皮囊，又叫做‘橐’，皮囊風量較小要多個一起使用，一座煉鐵爐要用上許多個皮囊。
許多皮囊共同給煉鐵爐鼓風，一般是排在一起又叫“排囊”，可即便如此鼓風效果不怎么樣，所以宇文溫讓人制作了木制風箱。
木制風箱可以做得很大，容量大那么一次性鼓風的風量就大，來回不停的鼓風那么就能保證爐火旺盛，不過這樣一來就有個問題：往返推拉風箱很累。
軍器監不缺壯漢，可拉風箱是很累人的事情，煉鐵爐一點火可就要燒上許久，拉風箱就得讓壯漢們輪流來，最開始省力的解決方式是絞盤。
宇文溫設計了一個絞盤，雜役們如同拉磨的驢轉動絞盤，絞盤上的曲軸轉動，帶動推桿往返推拉風箱，這樣一來能省許多力。
但還得要人推著轉，這依舊占用了人力，待得三臺河南岸河堤穩固后，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，其中一個就是用水力推動風箱。
人力推動的風箱叫人排，水力推動的風箱叫做水排，嚴格來說水力鼓風不算是宇文溫的‘發明’，早在漢時據說就已經出現了。
水輪被水推動，而轉動的水輪又推動曲柄，曲柄轉動讓連桿往復運動，這樣就能利用水力推拉風箱。
用的是水輪不是水車，這一點很重要，雖然都是用水力推動的輪子，但是有著實質性的區別：水車是浸沒在河水里的，可是水輪不是。
水輪可以離開水面，比它還高的高架水渠流出水來，利用落差直接帶動水輪，這樣的水輪效率是下沉式水輪（水車）的數倍，即便是很少的水量也能推動巨大的機械裝置。
河水水位會因為季節有明顯變化，同時波動較大的還有流速，光是靠著傳統水車根本就不能提供穩定動力，所以必須使用水輪。
三臺河邊沒有高山，高架水槽要引水有些難度，所以采取的是水箱蓄水的辦法，數個水車將水打到一個個高聳的木制水箱上，用水箱出水推動下方的水輪。
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動，所以鼓風裝置能夠穩定的運行。
鼓風的裝置有了，接下來又是一項改進：鼓風預熱。
水排向煉鐵爐鼓風，鼓進去的空氣是常溫，而煉鐵爐內爐溫上千度，“冰冷”的空氣鼓進來需要消耗大量的熱量來升溫，這樣會影響爐溫的穩定，所以最好是要把鼓進來的空氣預熱。
有鑒于此，宇文溫在煉鐵爐和水排之間設計了預熱窯，當然他只負責提出構想，具體由工匠們實施，經驗豐富的工匠們一點就透，預熱窯很快成型，試驗過后正式投入使用。
預熱窯里燒的是木炭，當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煉鐵、煉鋼是首選。
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，但這個時代的煤開采量很低，還沒有被大規模使用。
山南各州地界都沒多少現成的煤礦，正所謂巧婦難為無米之炊，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，別的不說，巴水就是發源于大別山脈，砍下的木材用船運出來，用炭窯制炭后就運到煉鐵爐這里。
接下來就是最重要的原料：鐵礦，亦或是生鐵。因為巴州沒有鐵礦，軍器監用的是“來料加工”，不過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，選出來的鐵砂積攢起來，巴水邊選鐵場旁年初建有一座煉鐵爐，如今宇文溫已將其關閉，統一集中到這里三臺河新址煉鐵。
雖然選鐵場遠了些，不過有水利之便倒沒什么，用船裝著鐵砂從巴水入三臺河，溯水而上運到這煉鐵爐邊也很方便，唯一不足的就是鐵砂煉出來的鐵質量還不行。
從河沙里選出來的鐵砂，也不知道具體成分如何，煉出來的鐵料較脆，拿來打造刀具是別想了，甚至一開始拿來做鐵犁都是銀樣镴槍頭，中看不中用。
還好可以拿來做箭鏃，不但解決了弓箭手的需求，還騰出寶貴的鐵料去打造刀具、鎧甲甲葉還有農具，不過宇文溫不死心，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知識，宇文溫知道練出來的鐵發脆大約是含硫量高。
據說中原的鐵礦含硫量都不低，以至于近代以前煉出來的鐵器偏脆，他不是冶金專業所以不太清楚這說法對不對，但是含硫量高確實是鐵變脆的元兇。
從河沙里選出來的鐵砂，里面的硫含量有多少不可能知道，巴州監的鐵匠煉其它鐵礦石能成功煉出好鐵，煉鐵砂出來的鐵不行，說明得針對性的改進煉鐵工藝。
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知識，然后一拍腦袋說有了。
有硫是吧，這玩意應該是酸性物質，那就酸堿中和，這倒不是宇文溫亂來，他收集信息寫東西時有看過煉鋼鐵脫硫的資料，雖然只知道皮毛，但也記得石灰石就是煉鐵時用來脫硫的東西。
至于下料時配比如何，他是不記得的，還是用老辦法：慢慢試，直到試出來為止。反正就是燒錢，讓工匠們一次次的試。
燒錢燒了幾個月，好歹在秋收前煉出能打造鐮刀的鐵料，而不久后投產的這兩座新煉鐵爐，前不久出的鐵料也保持了‘較高’水準，能用來打造鋤頭、鏟子和曲轅犁。
雖然出鐵的產量還不是更高，但也解了燃眉之急，原先的鐵礦石是從黃州弄過來的，質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，只見爐膛閘門開啟，紅彤彤的鐵水順著管道流了出來，早已準備好的鐵匠們開始忙碌。
煉出鐵來，制成各種工具需要打鐵，當然這叫做鍛造，如果是將鐵水倒入預先準備好的模具，那叫做鑄造，無論如何，制作鐵制品時打鐵是最常見的工序。
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，就如同搓面團般將鐵塊打成自己想要的形狀。
所以打鐵是個力氣活，用手錘來打鐵的是老師傅，掄大錘的就是有力氣的徒弟，即便是數九嚴寒，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，繼水力風箱之后，水力鍛錘也出現在這新落成的軍器監里。
水力鍛錘的原理和水力舂米差不多，無非是舂米杵變成鐵錘，只是為了保證單位時間里較高的鍛錘頻率，需要加裝齒輪組成的簡易變速裝置。
一炷香時間內鍛錘至少動作兩千下，若按一炷香十五分鐘左右來換算，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，但是比起人力來就是天壤之別。
一分鐘揮動大鐵錘一百余下，平均每秒至少兩次，即便有人幾分鐘內能做到，但也不可能持久，這就是機械動力的威力。
叮叮當當的打鐵聲此起彼伏，尺寸不同的幾個水力鍛錘在運作著，憑借著這些新穎的機械，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鐵匠打造鐵犁，不知不覺間已是滿頭大汗。
“使君，這里太熱了，還是到外邊涼快涼快吧。”工部奉上一條毛巾后說道，宇文溫聞言點點頭，接過毛巾擦著頭邊走邊問：
“這么熱，工匠們都是滿身大汗，飲水有保障么？”
“使君，那里幾個水缸里就是飲用水，還加了些鹽。”
“是燒開過的熟水么？”宇文溫又問道，他對飲用水的要求很簡單也很嚴格，必須是燒過的水才能喝，一來是衛生，二來是直接飲用河水容易得病。
“正是，燒水的爐子在那邊。”工部指向不遠處的一個爐子，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，不光要補水，還得補鹽分，對于這種技術類工匠，宇文溫可不像別人那般視其為卑微的奴仆。
“做的不錯，要一直保持。”宇文溫點點頭，回顧了熱火朝天的鐵匠鋪，他又提出下一個問題：“東西在哪里？”
“使君，請到這邊。”工部說完邁開步伐，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分部的另一個目的，就是要看看新打造出來的一個寶物，為了這個東西，他也是燒了不少錢，眼見著即將目睹真容，不由得有些小激動。(未完待續。)
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