第三十章 高炉炼铁
“马謖！”
“先生！”
马謖激动地站出来拱手行礼。
方敏说道：“街亭之事，你本是死罪。”
马謖心里一凉，面色顿时灰暗下去。
“然我赖丞相信任，此次我们屯军汉中，是为了增產粮食，打造军械，为北伐曹魏做准备。”
方敏说道：“一旦成功，则陇右关中为囊中之物也。丞相既然对我寄予厚望，我自然也不能让丞相失望。但我恰好缺人手，所以向丞相求情，许你戴罪立功。”
“多谢先生！”
马謖苦著脸，再次恭恭敬敬地向他行礼。
“先別急著谢。”
方敏面容威严道：“此事事关重大，做得好无功，做得不好有罚。但如果你能尽心尽力，让丞相和我看到了你的用心，未尝不能另有重用，甚至官復原职。”
“謖明白。”
马謖小伙立得板正，眼神坚定得像是要入团。
因为他很清楚，这是他最后一次机会。
要是再干不好的话，恐怕最好的结局就是以小吏乃至於平民的身份渡过一生了。
所以他下定决心，务必尽心尽力，哪怕是拼命也得把差事办好。
“这是一份关於疫病传染的知识，天下纷扰，疫病滋生，都是因为鼠疫、肺疫、伤寒、天花、霍乱等疾病引起。”
方敏把最后一份竹简推到了案边，说道：“它们有的是因为老鼠携带了疾病，由老鼠身上的跳蚤到了人身上叮咬所致。有的是因为人或动物尸体污染了水源，喝了不乾净的水所致。还有的是蚊虫叮咬、家畜身上的痘病以及吃了腐烂的食物导致，这份竹简当中，有预防和一些治疗手段，你负责召集一些大夫，传播这些预防方法，在军中与民间广而传之，让他们照章办事。”
“唯。”
马謖接过来，隨手翻开竹简扫了几眼。
里头的规定其实很简单，那就是勤洗手洗澡，只喝烧开后的水，腐烂的食物不能吃等等。
除此之外，还有寻找生了痘的牛，从牛痘上用小刀划开口子，取出痘液，再在人的身上划开口子，將痘液滴入伤口，几周后人就不会再感染天花。
虽然这看起来十分惊悚，但马謖迟疑片刻，还是没有像杨仪那样质问。
说到底他现在是戴罪之身，只能听从命令，没有质问的资格。
“任务交代给你们了。”
方敏最后环顾一圈说道：“此次我与丞相在汉中，就是为了强国富民，让大汉有北伐的能力。一旦在汉中成功，就要宣扬全国，你们都要一一把自己做的事情记录下来，好方便將来朝廷行事。”
“唯！”
眾人拱手应下。
“都去办吧。”
方敏起身说道：“我要与丞相前往工匠坊，准备冶铁事宜，之后我会与丞相视察你们做得如何，有不懂的也可以来问我。”
“唯！”
几个人隨后离开了大厅。
诸葛亮也拿著羽扇从草蓆上站起来走到方敏身边，笑著说道：“发號施令的感觉如何？”
“挺好。”
方敏长呼了一口气，隨后笑嘻嘻地道：“虽然我知道他们信不过我，但只要认真去做，总能对我刮目相看，这也算是从不信任到信任的一个过程吧。”
“嗯。”
诸葛亮点点头道：“很多时候，做这个领头的人並不容易。特別是刚创业之时，一旦失败，就会跌落谷底。当年先帝就是如此，也曾討伐黄巾失利，不得已四处流浪。可也正是如此，令先帝越挫越勇，终成一番帝业。”
这话確实如此。
很多时候要想干出一番大事，第一战至关重要。
成功了不仅仅是自己信心大增，也能让团队的人对你充满信心和崇拜。
可要是出师不利，对於自己乃至於整个团队来说，都是个巨大的打击，很有可能一蹶不振，就此沉沦。
就像汉末诸多军阀，很多都是刚开始的时候就已经成为了一郡太守。
有钱有势有人马。
然后攻打自己治下的黄巾、乌桓之类的野怪npc，收拢人口和財力，手下的人誓死跟隨，成就一番事业。
袁绍是这样，曹操是这样，孙策陶谦公孙瓚等人也是这样。
反观刘备。
根据《典略》记载，他带著人马討伐黄巾，结果“遇贼於野，备中创阳死，贼去后，故人以车载之，得免”。
接著凭藉功劳好不容易当了县尉，后来又曾任高唐尉、高唐令等职，结果高唐也被攻破。
之后討伐董卓，只是十八路诸侯当中的一个嘍囉，甚至连一路诸侯都不算。
其他在徐州、荆州的时候更不用多说。
可以说刘备的一生就是一路打著败仗过来，几乎就没有春风得意过。
也亏得是他。
换了別人恐怕早就没有他那样的雄心壮志了。
“这的確是刘......先帝的魅力所在。”
方敏亦是感慨道：“乱世当中屡败屡战，越挫越勇，並且还能保持著“勿以恶小而为之，勿以善小而不为”的精神。在我们这些后世普通且平凡的人眼中，总能在他身上看到自己那总是失败的身影。”
说罢他走到门口说道：“我们去工匠坊看看，今天就把高炉堆砌起来，我之前还想过炼製焦炭，收集氨气，多多炼铁，將来也能做蜂窝煤，让百姓冬天也能取暖。”
“对了，你说的蜂窝煤到底是什么？”
诸葛亮第二次听到他这么说了。
“就是用黏土与煤炭做的煤饼，这种煤十分耐烧，热量很大，可以节约木头柴火。”
方敏解释道：“在我们后世还不发达的时候，家家户户靠它取暖、做饭，是非常好用的一种东西。”
“那你之前为什么说没用呢？”
“因为要铁炉。”
“铁炉？”
诸葛亮不解道：“用砖土砌成的炉子不行？”
“煤炭有毒，用泥炉会死人的。”
方敏笑了笑。
他看过那帖子后，查了大量资料才知道，为什么铁炉会取代泥炉。
事实上我国早期缺铁，没有铁炉的时候，当时烧煤取暖的確用的砖土与泥糊的炉子。
但因此导致的中毒事件层出不穷，每年冬天都有很多人一氧化碳中毒而死。
原因很简单。
哪怕保留了通风口，可泥巴砖石炉膛在长时间高温下，泥巴和砖石都有开小裂缝的危险。
这些小裂缝外表看不出来，可里面的有毒气体却会跑出来。
时间一久，中毒概率就会大大增加。
所以隨著我国冶铁业蓬勃发展，铁器越来越多，安全的铁炉才取代了容易引发中毒的泥炉。
哪怕冬天再冷，也有別的取暖方式。泥炉再便宜，也比命没了强。
“原来如此。”
诸葛亮这才明白原因。
两个人出了大厅，一路到了工匠坊。
此刻工匠坊十分繁忙。
蒲元正在指挥工匠们把一车车的煤炭、铁矿石、黏土、石灰、砖头等材料运至工匠坊內。
工匠坊並不是一个小作坊，而是一片庄园外的野地，搭了二十多个棚子。
里面有木匠、铁匠、瓦匠、漆匠等等。
古代打仗这些工匠都是必备，诸葛亮的军中就有大量工匠用於修葺製作防御工事。
再加上刘禪从成都调了一批人过来，现在工匠坊里的工匠得有数百人，人手还是非常充足。
诸多工匠们有的在修补庄园，有的在旁边空地上搭建木棚。
那些材料纷纷运至木棚內，堆积如山。
看到他们过来，蒲元带著几个佐吏上去拱手道：“丞相，参军。”
“嗯。”
方敏问道：“准备得如何？”
“已经妥当。”
蒲元指著旁边像个厂房的大木棚道：“这些都是从库房取来。”
本身这些都是战爭材料，汉中仓库就有。
方敏走过去扫视了一番，点点头道：“拉上几车，到那边的空地去。”
“唯。”
蒲元隨后指挥工匠拉了几车材料。
一行人到了工匠坊內侧的空地上，方敏环视四周，周围是片平地，长满了杂草。
他让人清理了周围杂草，指著一块空地说道：“就在这里。”
大家都看著他。
方敏深呼了一口气，脑子里仔细回想著土高炉的结构图。
片刻后他说道：“取水、黏土、细沙和白堊粉来。”
工匠们立即行动，把准备好的材料都拿出来。
接著方敏让他们在地上挖了一个坑，把这些材料按比例开始倒入搅拌。
没过多久，坑里就有一大团黏土层。
“搭建高炉。”
方敏目光愈发认真，沉著冷静地再次指挥。
土高炉的结构其实非常简单，总共分为炉基、炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉六个主要部位。
跟工业用的高炉比起来，就像是1+1的数学题跟微积分的区別一样大。
稍微有点空间感的工科生只需要看一眼就能明白。
但对於他这个文科生来说，还是很困难。
他英语不好是纯粹不想学，数学不好是实在没有数学天赋。
普通加减乘除在脑子里都得算好一会儿，更別说那些几何、空间之类的了。
就算是给向朗他们的图纸，都是靠记忆里画的，而且曲辕犁本身就不复杂，很简单的东西。
可高炉设计对於他来说就是很复杂了，所以就像之前跟诸葛亮说的那样，他最多告诉原理，蒸汽机只能靠诸葛亮自己摸索。
工匠们利用砖头和搅拌好的黏土，开始垒砌高炉。
高炉上窄下宽，中间要搭建炉壁、炉膛，砖头也要用黏土烧制的耐火砖来搭建，外层则以夯土包裹加固。
好在砖瓦烧制技术是最古老的手艺，方敏要的这些材料並不难找，工匠们就能製造。
大概过了一个多时辰，差不多三个小时左右，工匠们就搭建出了一个高约四米，底部直径约一米五，顶部直径约零点七米的矮高炉。
中间用黏土形成了铁水槽，整个內壁都涂满了能抗住1580度的黏土层。虽然铁的熔点差不多，但有还原剂能降低熔点。
风口在距炉底1.2m处，有2个直径10cm的进风口，没有內嵌铁管，毕竟造铁管需要铸模，以汉代的工艺虽然可以铸模，但那样太麻烦了。
出铁口是在距炉底0.5m处开的一个直径15cm的孔，內衬耐火砖並外接黏土槽，等铁矿石融化后，铁水就从这里滴落。
除此之外，还有出渣口、鼓风机口、放料口等等，模样已经跟方敏当年查找资料时看的高炉图差不多。
此刻刚刚搭建好的高炉黏土层还未乾透，方敏和诸葛亮站在高炉边，远处数十名卫士，身边十多名工匠，一起看著这座炉子。
“点火烘乾！”
方敏下令最后一道工序。
他心里也很忐忑。
不知道能不能成功。
蒲元找来大量柴火放进炉基燃料口。
点火焚烧。
很快里面滚滚浓烟升起。
方敏知道既然大火烘乾，也至少得一段时间，便与诸葛亮一同去休息，在工匠坊与工匠们吃了顿便饭。
是真的便饭。
就是粗糙的米饭加上一些酱菜，蛋白质补充来源则是一点豆子。
虽然这半年来他已经习惯汉末生產力不发达，別说普通百姓，就算稍微有点家底的富农都不一定吃得起肉。
但还是吃得难以下咽。
毕竟这是没有味精、蚝油、十三香等调料的年代，里面也没有油水，只有很重的盐味。
到傍晚时分，在烧了两个多小时后，高炉粉刷的黏土外壁基本就已经干透。
方敏看著这炉子，大手一挥说道：“塞入木炭，將白堊粉和铁矿碎石从入料口放进去。”
工匠们按照命令行事。
熊熊烈焰开始燃烧，炉基的出渣口冒出滚滚火舌。
上方的放料口盖上铁板，这样形成了高炉內的一个高压空间，本来只能烧600-800度的木炭，在高炉內用鼓风机，能提高到1200度以上。
但这个过程非常缓慢。
主要也是方敏没有用焦炭，只用木炭和石灰的话，氧化还原速度將大大降低，根据天工开物记载，这个过程一般要6个时辰。
“好了，明天就可以看看有没有出铁水了。”
方敏鬆了口气。
诸葛亮见他神情还是颇为紧张，便问道：“有把握吗？”
方敏摇摇头：“没有十足的把握，如果不能速成的话，可能就要晾乾才行，慢慢来吧。”
“嗯。”
诸葛亮宽慰道：“放宽心，很多东西不能一蹴而就，即便暂时的失败也无妨，多做几次就好。”
“好。”
方敏点点头：“如果失败了，就找找原因，但就算失败，也无外乎是快速烘乾导致的黏土开裂，土高炉內部构造我记得很清楚，肯定没错，一旦成功的话，就能进行复製全国推广，到时候大汉的生铁產量將会惊人的提升，之后也能製造熟铁和钢了。”
这个高炉还是非常简陋，但只要有用就行。
毕竟汉代的冶炼技术过於落后，是以直接燃烧出海绵状铁块，再不断捶打祛除杂质，甚至连铁水都无法熔炼出来。
相比之下土高炉虽然效率也不高。
根据1958年的记录，一个普通4米高，1.8立方米的土高炉，一天產铁也就3-4吨左右，而且也不是很稳定。
但就算是这样，也比汉代的冶炼技术效率高得多。
並且通过石灰进行二氧化硅还原反应，生成炉渣去除杂质，就能直接產出的是杂质很少的铁水。
这些铁水冷却下来就是生铁。
之后再用传统木炭还原法在800-1000c下冶炼10小时进一步脱碳得到海绵状固体熟铁。
也就是说，整个过程分三步。
第一步需要先用高炉祛除铁矿石当中的杂质。
第二步是用木炭加鼓风机煅烧，进行氧化反应脱碳，才能做出生铁和熟铁来。
第三步，再把这些生铁水与固体熟铁相融，中和熟铁和生铁的含碳量。出来的就是钢水，然后就可以倒入模具，锻造成钢製品。
现在高炉炼铁还只是万里长征第一步，只是把產出生铁的效率提升了，后面还得產熟铁和钢。
虽然这个工艺並不能保证100%產出钢铁。
比如在生铁转熟铁的还原过程当中，如果鼓风机给予的空气含量不足，氧化脱碳不够，那出来的还是生铁。
还有生铁和熟铁的含炭比例超出预期，那依旧不是钢。
所以这就需要不断改错。
但就算是这样，它也能系统流程化地產出大量铁製品，远比以前的那种纯手工冶炼效率高得太多。
即便以每炉每天只產2-3吨来算，季汉造个上千座土高炉，每天生铁產量就能达到2000-3000吨，年產可能將近百万吨。
当然。
年產百万吨这是做梦。
因为土高炉属於一次性產物，並不具有近代以来工业高炉的连续投料能力。
属於一次性炉，既砌一次炉，填一炉料，生一次火，炼一炉铁，之后就要毁炉清理重建一炉周而復始。
所以就算能推广全国，投入大量人力物力，基本也就每两到三天才能產一炉。
並且方敏做的还是速成，正常情况下不能用火烘乾，那可能会导致黏土开裂，需要等七至十天晒乾或者阴乾才能起炉。
因此即便季汉投入上万人，全国各地开上千炉，平均按六天一炉產两吨，一年下来大概也就10万吨生铁。
还得去掉成功率，因为可能会出现土高炉製造不完善而炸炉，因此8万吨生铁就已经是极限。
可就算是这样。
以季汉只有四川云南汉中一带的控制区域，年產8万吨生铁就已经非常逆天。
在整个华夏文明当中都是相当炸裂的存在。
如果能成功的话，方敏即便没有让粮食翻倍，也足以成圣了。
吩咐好工匠让他们时刻保持著內部火焰燃烧之后，方敏和诸葛亮回到了庄园里。
正是傍晚时分，庄园安静下来。
卫生已经打扫乾净，方敏和诸葛亮住在后院两个相邻的房间。
但他们並未各自回房，而是一起在房间里处理公事。
诸葛亮留下了张裔、蒋琬、宗预等人在成都负责国家事务，可周边还有许多其他事务要处理。
如汉中各处驻扎將领的公文报告，运送粮草、物资等，每日都要批覆。
好在现在不是打仗期，没那么多事，即便有，也多推给费禕他们去处置，因此诸葛亮的閒暇时间多了许多。
趁著这个功夫，他会与方敏聊天，除了聊后世的事以外，也会给他讲讲季汉內部的事，帮助他了解目前季汉的许多內部矛盾和势力情况。
很快到了深夜，又畅聊了许久的二人才意犹未尽地回去。
翌日清晨。
一大早，蒲元衝进庄园，激动大喊道：“出水了，出水了！”
“先生！”
马謖激动地站出来拱手行礼。
方敏说道：“街亭之事，你本是死罪。”
马謖心里一凉，面色顿时灰暗下去。
“然我赖丞相信任，此次我们屯军汉中，是为了增產粮食，打造军械，为北伐曹魏做准备。”
方敏说道：“一旦成功，则陇右关中为囊中之物也。丞相既然对我寄予厚望，我自然也不能让丞相失望。但我恰好缺人手，所以向丞相求情，许你戴罪立功。”
“多谢先生！”
马謖苦著脸，再次恭恭敬敬地向他行礼。
“先別急著谢。”
方敏面容威严道：“此事事关重大，做得好无功，做得不好有罚。但如果你能尽心尽力，让丞相和我看到了你的用心，未尝不能另有重用，甚至官復原职。”
“謖明白。”
马謖小伙立得板正，眼神坚定得像是要入团。
因为他很清楚，这是他最后一次机会。
要是再干不好的话，恐怕最好的结局就是以小吏乃至於平民的身份渡过一生了。
所以他下定决心，务必尽心尽力，哪怕是拼命也得把差事办好。
“这是一份关於疫病传染的知识，天下纷扰，疫病滋生，都是因为鼠疫、肺疫、伤寒、天花、霍乱等疾病引起。”
方敏把最后一份竹简推到了案边，说道：“它们有的是因为老鼠携带了疾病，由老鼠身上的跳蚤到了人身上叮咬所致。有的是因为人或动物尸体污染了水源，喝了不乾净的水所致。还有的是蚊虫叮咬、家畜身上的痘病以及吃了腐烂的食物导致，这份竹简当中，有预防和一些治疗手段，你负责召集一些大夫，传播这些预防方法，在军中与民间广而传之，让他们照章办事。”
“唯。”
马謖接过来，隨手翻开竹简扫了几眼。
里头的规定其实很简单，那就是勤洗手洗澡，只喝烧开后的水，腐烂的食物不能吃等等。
除此之外，还有寻找生了痘的牛，从牛痘上用小刀划开口子，取出痘液，再在人的身上划开口子，將痘液滴入伤口，几周后人就不会再感染天花。
虽然这看起来十分惊悚，但马謖迟疑片刻，还是没有像杨仪那样质问。
说到底他现在是戴罪之身，只能听从命令，没有质问的资格。
“任务交代给你们了。”
方敏最后环顾一圈说道：“此次我与丞相在汉中，就是为了强国富民，让大汉有北伐的能力。一旦在汉中成功，就要宣扬全国，你们都要一一把自己做的事情记录下来，好方便將来朝廷行事。”
“唯！”
眾人拱手应下。
“都去办吧。”
方敏起身说道：“我要与丞相前往工匠坊，准备冶铁事宜，之后我会与丞相视察你们做得如何，有不懂的也可以来问我。”
“唯！”
几个人隨后离开了大厅。
诸葛亮也拿著羽扇从草蓆上站起来走到方敏身边，笑著说道：“发號施令的感觉如何？”
“挺好。”
方敏长呼了一口气，隨后笑嘻嘻地道：“虽然我知道他们信不过我，但只要认真去做，总能对我刮目相看，这也算是从不信任到信任的一个过程吧。”
“嗯。”
诸葛亮点点头道：“很多时候，做这个领头的人並不容易。特別是刚创业之时，一旦失败，就会跌落谷底。当年先帝就是如此，也曾討伐黄巾失利，不得已四处流浪。可也正是如此，令先帝越挫越勇，终成一番帝业。”
这话確实如此。
很多时候要想干出一番大事，第一战至关重要。
成功了不仅仅是自己信心大增，也能让团队的人对你充满信心和崇拜。
可要是出师不利，对於自己乃至於整个团队来说，都是个巨大的打击，很有可能一蹶不振，就此沉沦。
就像汉末诸多军阀，很多都是刚开始的时候就已经成为了一郡太守。
有钱有势有人马。
然后攻打自己治下的黄巾、乌桓之类的野怪npc，收拢人口和財力，手下的人誓死跟隨，成就一番事业。
袁绍是这样，曹操是这样，孙策陶谦公孙瓚等人也是这样。
反观刘备。
根据《典略》记载，他带著人马討伐黄巾，结果“遇贼於野，备中创阳死，贼去后，故人以车载之，得免”。
接著凭藉功劳好不容易当了县尉，后来又曾任高唐尉、高唐令等职，结果高唐也被攻破。
之后討伐董卓，只是十八路诸侯当中的一个嘍囉，甚至连一路诸侯都不算。
其他在徐州、荆州的时候更不用多说。
可以说刘备的一生就是一路打著败仗过来，几乎就没有春风得意过。
也亏得是他。
换了別人恐怕早就没有他那样的雄心壮志了。
“这的確是刘......先帝的魅力所在。”
方敏亦是感慨道：“乱世当中屡败屡战，越挫越勇，並且还能保持著“勿以恶小而为之，勿以善小而不为”的精神。在我们这些后世普通且平凡的人眼中，总能在他身上看到自己那总是失败的身影。”
说罢他走到门口说道：“我们去工匠坊看看，今天就把高炉堆砌起来，我之前还想过炼製焦炭，收集氨气，多多炼铁，將来也能做蜂窝煤，让百姓冬天也能取暖。”
“对了，你说的蜂窝煤到底是什么？”
诸葛亮第二次听到他这么说了。
“就是用黏土与煤炭做的煤饼，这种煤十分耐烧，热量很大，可以节约木头柴火。”
方敏解释道：“在我们后世还不发达的时候，家家户户靠它取暖、做饭，是非常好用的一种东西。”
“那你之前为什么说没用呢？”
“因为要铁炉。”
“铁炉？”
诸葛亮不解道：“用砖土砌成的炉子不行？”
“煤炭有毒，用泥炉会死人的。”
方敏笑了笑。
他看过那帖子后，查了大量资料才知道，为什么铁炉会取代泥炉。
事实上我国早期缺铁，没有铁炉的时候，当时烧煤取暖的確用的砖土与泥糊的炉子。
但因此导致的中毒事件层出不穷，每年冬天都有很多人一氧化碳中毒而死。
原因很简单。
哪怕保留了通风口，可泥巴砖石炉膛在长时间高温下，泥巴和砖石都有开小裂缝的危险。
这些小裂缝外表看不出来，可里面的有毒气体却会跑出来。
时间一久，中毒概率就会大大增加。
所以隨著我国冶铁业蓬勃发展，铁器越来越多，安全的铁炉才取代了容易引发中毒的泥炉。
哪怕冬天再冷，也有別的取暖方式。泥炉再便宜，也比命没了强。
“原来如此。”
诸葛亮这才明白原因。
两个人出了大厅，一路到了工匠坊。
此刻工匠坊十分繁忙。
蒲元正在指挥工匠们把一车车的煤炭、铁矿石、黏土、石灰、砖头等材料运至工匠坊內。
工匠坊並不是一个小作坊，而是一片庄园外的野地，搭了二十多个棚子。
里面有木匠、铁匠、瓦匠、漆匠等等。
古代打仗这些工匠都是必备，诸葛亮的军中就有大量工匠用於修葺製作防御工事。
再加上刘禪从成都调了一批人过来，现在工匠坊里的工匠得有数百人，人手还是非常充足。
诸多工匠们有的在修补庄园，有的在旁边空地上搭建木棚。
那些材料纷纷运至木棚內，堆积如山。
看到他们过来，蒲元带著几个佐吏上去拱手道：“丞相，参军。”
“嗯。”
方敏问道：“准备得如何？”
“已经妥当。”
蒲元指著旁边像个厂房的大木棚道：“这些都是从库房取来。”
本身这些都是战爭材料，汉中仓库就有。
方敏走过去扫视了一番，点点头道：“拉上几车，到那边的空地去。”
“唯。”
蒲元隨后指挥工匠拉了几车材料。
一行人到了工匠坊內侧的空地上，方敏环视四周，周围是片平地，长满了杂草。
他让人清理了周围杂草，指著一块空地说道：“就在这里。”
大家都看著他。
方敏深呼了一口气，脑子里仔细回想著土高炉的结构图。
片刻后他说道：“取水、黏土、细沙和白堊粉来。”
工匠们立即行动，把准备好的材料都拿出来。
接著方敏让他们在地上挖了一个坑，把这些材料按比例开始倒入搅拌。
没过多久，坑里就有一大团黏土层。
“搭建高炉。”
方敏目光愈发认真，沉著冷静地再次指挥。
土高炉的结构其实非常简单，总共分为炉基、炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉六个主要部位。
跟工业用的高炉比起来，就像是1+1的数学题跟微积分的区別一样大。
稍微有点空间感的工科生只需要看一眼就能明白。
但对於他这个文科生来说，还是很困难。
他英语不好是纯粹不想学，数学不好是实在没有数学天赋。
普通加减乘除在脑子里都得算好一会儿，更別说那些几何、空间之类的了。
就算是给向朗他们的图纸，都是靠记忆里画的，而且曲辕犁本身就不复杂，很简单的东西。
可高炉设计对於他来说就是很复杂了，所以就像之前跟诸葛亮说的那样，他最多告诉原理，蒸汽机只能靠诸葛亮自己摸索。
工匠们利用砖头和搅拌好的黏土，开始垒砌高炉。
高炉上窄下宽，中间要搭建炉壁、炉膛，砖头也要用黏土烧制的耐火砖来搭建，外层则以夯土包裹加固。
好在砖瓦烧制技术是最古老的手艺，方敏要的这些材料並不难找，工匠们就能製造。
大概过了一个多时辰，差不多三个小时左右，工匠们就搭建出了一个高约四米，底部直径约一米五，顶部直径约零点七米的矮高炉。
中间用黏土形成了铁水槽，整个內壁都涂满了能抗住1580度的黏土层。虽然铁的熔点差不多，但有还原剂能降低熔点。
风口在距炉底1.2m处，有2个直径10cm的进风口，没有內嵌铁管，毕竟造铁管需要铸模，以汉代的工艺虽然可以铸模，但那样太麻烦了。
出铁口是在距炉底0.5m处开的一个直径15cm的孔，內衬耐火砖並外接黏土槽，等铁矿石融化后，铁水就从这里滴落。
除此之外，还有出渣口、鼓风机口、放料口等等，模样已经跟方敏当年查找资料时看的高炉图差不多。
此刻刚刚搭建好的高炉黏土层还未乾透，方敏和诸葛亮站在高炉边，远处数十名卫士，身边十多名工匠，一起看著这座炉子。
“点火烘乾！”
方敏下令最后一道工序。
他心里也很忐忑。
不知道能不能成功。
蒲元找来大量柴火放进炉基燃料口。
点火焚烧。
很快里面滚滚浓烟升起。
方敏知道既然大火烘乾，也至少得一段时间，便与诸葛亮一同去休息，在工匠坊与工匠们吃了顿便饭。
是真的便饭。
就是粗糙的米饭加上一些酱菜，蛋白质补充来源则是一点豆子。
虽然这半年来他已经习惯汉末生產力不发达，別说普通百姓，就算稍微有点家底的富农都不一定吃得起肉。
但还是吃得难以下咽。
毕竟这是没有味精、蚝油、十三香等调料的年代，里面也没有油水，只有很重的盐味。
到傍晚时分，在烧了两个多小时后，高炉粉刷的黏土外壁基本就已经干透。
方敏看著这炉子，大手一挥说道：“塞入木炭，將白堊粉和铁矿碎石从入料口放进去。”
工匠们按照命令行事。
熊熊烈焰开始燃烧，炉基的出渣口冒出滚滚火舌。
上方的放料口盖上铁板，这样形成了高炉內的一个高压空间，本来只能烧600-800度的木炭，在高炉內用鼓风机，能提高到1200度以上。
但这个过程非常缓慢。
主要也是方敏没有用焦炭，只用木炭和石灰的话，氧化还原速度將大大降低，根据天工开物记载，这个过程一般要6个时辰。
“好了，明天就可以看看有没有出铁水了。”
方敏鬆了口气。
诸葛亮见他神情还是颇为紧张，便问道：“有把握吗？”
方敏摇摇头：“没有十足的把握，如果不能速成的话，可能就要晾乾才行，慢慢来吧。”
“嗯。”
诸葛亮宽慰道：“放宽心，很多东西不能一蹴而就，即便暂时的失败也无妨，多做几次就好。”
“好。”
方敏点点头：“如果失败了，就找找原因，但就算失败，也无外乎是快速烘乾导致的黏土开裂，土高炉內部构造我记得很清楚，肯定没错，一旦成功的话，就能进行复製全国推广，到时候大汉的生铁產量將会惊人的提升，之后也能製造熟铁和钢了。”
这个高炉还是非常简陋，但只要有用就行。
毕竟汉代的冶炼技术过於落后，是以直接燃烧出海绵状铁块，再不断捶打祛除杂质，甚至连铁水都无法熔炼出来。
相比之下土高炉虽然效率也不高。
根据1958年的记录，一个普通4米高，1.8立方米的土高炉，一天產铁也就3-4吨左右，而且也不是很稳定。
但就算是这样，也比汉代的冶炼技术效率高得多。
並且通过石灰进行二氧化硅还原反应，生成炉渣去除杂质，就能直接產出的是杂质很少的铁水。
这些铁水冷却下来就是生铁。
之后再用传统木炭还原法在800-1000c下冶炼10小时进一步脱碳得到海绵状固体熟铁。
也就是说，整个过程分三步。
第一步需要先用高炉祛除铁矿石当中的杂质。
第二步是用木炭加鼓风机煅烧，进行氧化反应脱碳，才能做出生铁和熟铁来。
第三步，再把这些生铁水与固体熟铁相融，中和熟铁和生铁的含碳量。出来的就是钢水，然后就可以倒入模具，锻造成钢製品。
现在高炉炼铁还只是万里长征第一步，只是把產出生铁的效率提升了，后面还得產熟铁和钢。
虽然这个工艺並不能保证100%產出钢铁。
比如在生铁转熟铁的还原过程当中，如果鼓风机给予的空气含量不足，氧化脱碳不够，那出来的还是生铁。
还有生铁和熟铁的含炭比例超出预期，那依旧不是钢。
所以这就需要不断改错。
但就算是这样，它也能系统流程化地產出大量铁製品，远比以前的那种纯手工冶炼效率高得太多。
即便以每炉每天只產2-3吨来算，季汉造个上千座土高炉，每天生铁產量就能达到2000-3000吨，年產可能將近百万吨。
当然。
年產百万吨这是做梦。
因为土高炉属於一次性產物，並不具有近代以来工业高炉的连续投料能力。
属於一次性炉，既砌一次炉，填一炉料，生一次火，炼一炉铁，之后就要毁炉清理重建一炉周而復始。
所以就算能推广全国，投入大量人力物力，基本也就每两到三天才能產一炉。
並且方敏做的还是速成，正常情况下不能用火烘乾，那可能会导致黏土开裂，需要等七至十天晒乾或者阴乾才能起炉。
因此即便季汉投入上万人，全国各地开上千炉，平均按六天一炉產两吨，一年下来大概也就10万吨生铁。
还得去掉成功率，因为可能会出现土高炉製造不完善而炸炉，因此8万吨生铁就已经是极限。
可就算是这样。
以季汉只有四川云南汉中一带的控制区域，年產8万吨生铁就已经非常逆天。
在整个华夏文明当中都是相当炸裂的存在。
如果能成功的话，方敏即便没有让粮食翻倍，也足以成圣了。
吩咐好工匠让他们时刻保持著內部火焰燃烧之后，方敏和诸葛亮回到了庄园里。
正是傍晚时分，庄园安静下来。
卫生已经打扫乾净，方敏和诸葛亮住在后院两个相邻的房间。
但他们並未各自回房，而是一起在房间里处理公事。
诸葛亮留下了张裔、蒋琬、宗预等人在成都负责国家事务，可周边还有许多其他事务要处理。
如汉中各处驻扎將领的公文报告，运送粮草、物资等，每日都要批覆。
好在现在不是打仗期，没那么多事，即便有，也多推给费禕他们去处置，因此诸葛亮的閒暇时间多了许多。
趁著这个功夫，他会与方敏聊天，除了聊后世的事以外，也会给他讲讲季汉內部的事，帮助他了解目前季汉的许多內部矛盾和势力情况。
很快到了深夜，又畅聊了许久的二人才意犹未尽地回去。
翌日清晨。
一大早，蒲元衝进庄园，激动大喊道：“出水了，出水了！”