宋應(yīng)星一行在大冶縣安頓下來(lái)、適應(yīng)環(huán)境，慢慢展開工作。

    在沉道臺(tái)的資助下，到處延攬工匠、配齊各行人才。

    有充足的經(jīng)費(fèi)支持，他也可以毫不猶豫地缺啥買啥，把實(shí)驗(yàn)室和研究團(tuán)隊(duì)漸漸搭建起來(lái)。

    這些事兒千頭萬(wàn)緒，不知不覺(jué)就忙活了大半個(gè)月，時(shí)間也悄然來(lái)到了臘月下旬，再有不到十天就要過(guò)年了。

    雖然忙碌，成績(jī)也是非常喜人的，至少第一批改良后的高爐，結(jié)構(gòu)驗(yàn)證已經(jīng)跑通了。

    所用的耐火磚材料，或許還能迭代優(yōu)化，但目前研發(fā)中的半成品樣品，在耐高溫性能上，也已經(jīng)比原本的高爐磚材、額外上升了大約一兩百度。

    煤炭煉焦的工藝，也有條不紊地跑通了，原本靠著試驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)解燒焦時(shí)的空氣進(jìn)氣量，如今都已經(jīng)升級(jí)到了靠爐具本身的氣門結(jié)構(gòu)、和cao作規(guī)程，來(lái)控制供氣量。

    為此，工匠們也打造出了第一臺(tái)可以穩(wěn)定作業(yè)的專業(yè)燒焦?fàn)t。以后一邊改良一邊擴(kuò)產(chǎn)，看起來(lái)形勢(shì)一片大好。

    臘月二十一這天，沉樹人得了宋應(yīng)星和宋明德叔侄同知，說(shuō)是新的試驗(yàn)高爐到了開爐出鐵的驗(yàn)收日了。

    沉樹人也非常振奮，一大早就親自去了鐵廠，仔細(xì)觀摩實(shí)際效果。

    他親自督導(dǎo)武昌府的軍工業(yè)種田，前前后后快兩個(gè)月，終于有了第一批實(shí)打?qū)嵉某晒?/br>
    到了鐵廠后，很遠(yuǎn)就能看見一座比原本的舊高爐至少又高出七八尺的新爐，高大巍峨地矗立在那。

    如果后續(xù)耐火磚材料配方進(jìn)一步升級(jí)、爐壁底部的高溫下抗壓強(qiáng)度進(jìn)一步提升，那這高爐就還有繼續(xù)加高的潛力。

    而越高的高爐，也就意味著更加充分的反應(yīng)程度和更高的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量。

    當(dāng)然，這座高爐除了變高、更耐高溫、換了燃料之外，還有其他一些新的小設(shè)計(jì)。

    比如，古代華夏文明在高爐冶金的時(shí)候，都是不太重視進(jìn)氣預(yù)熱的。以至于煉鐵時(shí)，爐膛內(nèi)的溫度始終沒(méi)法升得太高。

    沉樹人雖然不懂技術(shù)，但也大致知道這個(gè)努力方向，畢竟前世看書也不少，所以前陣子就跟宋應(yīng)星交代了。

    宋應(yīng)星也很有執(zhí)行力，不到十天就把這個(gè)問(wèn)題解決了，甚至還迭代了兩三次——

    最初的時(shí)候，宋應(yīng)星想到的是直接在煉爐進(jìn)氣口之前再加一個(gè)預(yù)熱腔室，在腔室外面烤火，把即將進(jìn)入爐膛的空氣先加到一定溫度。

    但爐膛本身的導(dǎo)熱性太差，空氣本身的導(dǎo)熱性更差，隔著一層爐壁加熱，效率太低，也非常浪費(fèi)燃料。

    后來(lái)，宋應(yīng)星就想到利用已經(jīng)燒完后的廢氣、在排氣口搜集起來(lái)，通回進(jìn)氣口的外層，搞出雙層管道。內(nèi)層是含氧量高的新鮮空氣，外層是已經(jīng)很熱的廢氣，試圖把廢氣的余熱傳導(dǎo)給新鮮空氣，好節(jié)約燃料。

    但這一招依然只是解決了燃料浪費(fèi)的問(wèn)題，對(duì)于導(dǎo)熱性過(guò)低的痛點(diǎn)并沒(méi)有解決。

    好在宋應(yīng)星聰明，經(jīng)驗(yàn)豐富，還能跟沉樹人互相啟發(fā)，兩人群策群力，就搞出了第三個(gè)版本——把隔離廢氣和新鮮空氣的預(yù)熱腔，直接從耐火磚材質(zhì)，改成了鐵管。

    金屬管道的熱交換效率，當(dāng)然比磚石強(qiáng)得多，如此一來(lái)，廢氣把熱量傳給新鮮空氣的效率，也就大大提升了。

    雖然還是不夠高，好歹比之前強(qiáng)了不少。宋應(yīng)星當(dāng)時(shí)表示，如果還不滿意，那就只有用銅管來(lái)代替鑄鐵管了——

    地球人都知道，銅是導(dǎo)熱性非常好的金屬，比鐵還好得多，世上的所有金屬里，只有金銀的導(dǎo)熱性比銅更好。

    但銅也比鐵貴得多，實(shí)驗(yàn)性地造幾根銅管進(jìn)行熱交換實(shí)驗(yàn)是可以的，或者是以后要搞高端特供鋼材，可以少量用銅管預(yù)熱風(fēng)爐。大規(guī)模生產(chǎn)沉樹人還有些舍不得，也花不起。

    好在宋應(yīng)星提出了銅管這個(gè)思路后，也啟發(fā)了沉樹人，讓他聯(lián)想到了后世的熱水器。

    后世的燃?xì)鉄崴?，為了熱交換效率，不都是用彎彎曲曲的銅管承載自來(lái)水、讓燃?xì)饣鹈缰丝俱~管快速燒水么？

    沉樹人畢竟是男人，高材生，哪怕不是理科生，前世家里熱水器壞了他還是拆開來(lái)看過(guò)的。被這個(gè)思路啟發(fā)后，他很快意識(shí)到：材料的導(dǎo)熱性不夠好，那還可以通過(guò)增大表面積來(lái)提高熱交換么！

    就算只是用最便宜的鑄鐵管進(jìn)行空氣熱交換，咱也可以把鑄鐵管的模具改一改，直接做成管內(nèi)外壁有很多凸起的鰭片，那不就跟后世電腦cpu上的散熱器一個(gè)結(jié)構(gòu)了嘛！

    而且反正鑄鐵的東西都是一次成型，只要把模具開好，外形復(fù)雜也不會(huì)提升量產(chǎn)時(shí)的加工難度。

    他說(shuō)干就干，這才有了今天眼前這臺(tái)高爐的預(yù)熱風(fēng)室——如果把這臺(tái)高爐的預(yù)熱風(fēng)室外壁拆了，就能看到內(nèi)部的熱交換鐵管，是跟刺猬一樣有一道道密集的散熱鰭片的。

    原本如果按照后世的cpu散熱器，這散熱鰭片的底部和頂部應(yīng)該是一樣寬的，這樣才可以在單位散熱器重量的情況下、做到最大化表面積。

    但明末的鑄造開模工藝顯然沒(méi)這么精密，也鑄造不出很長(zhǎng)的薄鰭片鐵管，所以實(shí)際上沉樹人這座高爐用的熱交換管鰭片，是底部厚頂部窄的，鐵管的截面也就跟齒輪差不多了。

    無(wú)非是內(nèi)壁外壁都有密集的長(zhǎng)排銳齒，看起來(lái)很是瘆人。

    當(dāng)時(shí)宋應(yīng)星最初聽到這個(gè)思路，也是嘖嘖稱奇，大呼受教，說(shuō)他琢磨了一輩子工巧之物，也鉆研過(guò)關(guān)于熱交換的問(wèn)題，但怎么就沒(méi)想到靠這樣來(lái)增大導(dǎo)熱接觸面積呢。

    ……

    這段時(shí)間里、那些艱辛的研發(fā)過(guò)程細(xì)節(jié)，還有不少，沉樹人走神了一會(huì)兒，也無(wú)法一一回憶起來(lái)。

    很快，高爐開爐出鐵的動(dòng)靜，把他從回憶中拉了回來(lái)，在旁人的驚呼中，他也很快把注意集中到正在cao作的煉鐵匠人身上。

    一番繁瑣的出鐵cao作后，一批新鮮出爐的鐵料也被運(yùn)了出來(lái)，工匠們一個(gè)個(gè)大汗淋漓，哪怕是隆冬時(shí)節(jié)、穿著防護(hù)服，也不免酷熱。

    高爐一旦開爐，只要不遇到特殊情況，是不會(huì)停爐的，所以哪怕是出鐵的時(shí)候，也依然在不停加熱。

    上面爐口投料、底下出鐵，循環(huán)反應(yīng)。每一批投進(jìn)去的料，要在爐膛內(nèi)待很久，一步步反應(yīng)下沉，最后從底下出料。

    沉樹人也很緊張好奇結(jié)果，著實(shí)等待了一會(huì)兒，大約一盞茶的工夫后，宋明德就滿臉欣喜地來(lái)匯報(bào)，說(shuō)是這一爐一次性出了六千斤鐵，比原先的兩千多斤出一次鐵的產(chǎn)能，高了一倍不止。

    沉樹人聽了這個(gè)數(shù)字，最初頗為振奮，隨后則是釋然。

    畢竟用了焦炭加快反應(yīng)效率、預(yù)熱空氣提高了爐溫、還用耐火磚加高了爐體，三管齊下開掛，產(chǎn)量翻幾倍其實(shí)都是正常的。

    原本這是1640年代的煉鐵科技，考慮到大明最后近百年里技術(shù)的停滯（明朝的很多科技到嘉靖之后基本上就慢慢停滯了，之前還是有進(jìn)步的），實(shí)際上這也就相當(dāng)于歐洲1550~1600年之間的水平。

    而用了焦炭煉鐵的思路后，那就相當(dāng)于一次性進(jìn)步到荷蘭1707年發(fā)明的近代高爐了。

    而且歷史上1707年那款荷蘭高爐，也是不存在“散熱鰭片預(yù)熱風(fēng)管”這種思路創(chuàng)新的。沉樹人和宋應(yīng)星這次一次性開了三個(gè)小掛，這冶煉技術(shù)的水平，起碼比1707年再先進(jìn)一代人。

    他估計(jì)，大約能相當(dāng)于1770~1780年代的西方科技，也就是工業(yè)歌命前夕——瓦特是1787年改良完成的蒸汽機(jī)，蒸汽機(jī)沒(méi)出現(xiàn)之前，那七八十年里歐洲冶金科技的進(jìn)步，還是比較緩慢的，也就弄點(diǎn)小打小鬧的改良。

    這就意味著，沉樹人現(xiàn)在的煉鐵煉鋼水平，大致相當(dāng)于歷史上米國(guó)獨(dú)立或者說(shuō)法國(guó)大歌命前夕的水平了。

    用這些鋼鐵鑄炮，能達(dá)到的工藝檔次，理論上也可以和拿破侖戰(zhàn)爭(zhēng)初期時(shí)的炮相比。

    （注：跟拿皇末期的武器還是沒(méi)法比的，拿破侖前后打了20多年仗，剛好是蒸汽機(jī)發(fā)明后的20多年，所以當(dāng)時(shí)軍事科技進(jìn)步很快。1790年拿皇剛參戰(zhàn)，和1815年被趕下臺(tái)時(shí)，武器已經(jīng)不是同一代了。沉樹人沒(méi)發(fā)明蒸汽機(jī)，就只能與1790年剛開戰(zhàn)時(shí)的技術(shù)比）

    這要是擱《歐陸風(fēng)云》系列來(lái)類比，就好比大明原本沒(méi)有西化之前、用的是“歐陸”里12級(jí)科技的炮兵，而同期荷蘭人在用15級(jí)科技。

    沉樹人這個(gè)掛一開，直接就可以追到歐陸風(fēng)云里最終極的第18級(jí)科技、拿破侖炮兵的水平。比如今歐洲人正用于1618~1648三十年戰(zhàn)爭(zhēng)的最新式火炮，還要領(lǐng)先三級(jí)科技。

    當(dāng)然，前提是沉樹人將來(lái)造炮的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工工藝，也要跟得上。他目前做的這一切，只是保證解決材料科技的短板，機(jī)加工工藝就是另一個(gè)領(lǐng)域的問(wèn)題了。

    沉樹人壯懷激烈地腦補(bǔ)意yin著，一邊等待質(zhì)檢的結(jié)果。

    產(chǎn)量的增加，這是rou眼數(shù)一數(shù)就能瞬間看清的，質(zhì)量的提升，卻需要時(shí)間化驗(yàn)測(cè)試——主要是把材料拿去進(jìn)行各種強(qiáng)度測(cè)試，總得花點(diǎn)時(shí)間。

    沉樹人有些焦躁，讓人斟了幾杯茶來(lái)，足足喝完了兩壺，廁所都上了兩趟，總算是有結(jié)果了。

    “大人！大喜啊！這些用焦炭練出來(lái)的新鐵，果然致密得多。若是用來(lái)煉鑄鐵，直接澆鑄，怕是都不會(huì)跟原先那樣多砂眼、空泡。若是鑄造鍛鐵，或是在滲碳造鋼，質(zhì)地也絕對(duì)比現(xiàn)在的好得多！”

    宋明德和宋應(yīng)星都確認(rèn)過(guò)質(zhì)檢結(jié)果后，一個(gè)個(gè)喜出望外，這也是他們多日辛苦的成果，自然是倍感珍惜。