第二章 工欲善其事，必先利其器

　　工欲善其事，必先利其器。木質(zhì)蒸餾器是比較簡(jiǎn)單的，木匠很容易做出來(lái)，我又畫(huà)了托盤(pán)天平的草圖，現(xiàn)在這個(gè)世界雖然有較精密的尺子圓規(guī)，但沒(méi)有化學(xué)實(shí)驗(yàn)的玻璃，制作玻璃才能有化學(xué)實(shí)驗(yàn)，如精密測(cè)量酒精度。現(xiàn)在只能先勉強(qiáng)用陶瓷了。

　　青霉素簡(jiǎn)直bug，但也不是不可能，青霉素難度在于菌種培育和制備成g鹽或類(lèi)似物品，現(xiàn)在沒(méi)有頭緒。好好想想……

　　“報(bào)，豫州大人，收到士元大人的信?！?p>　　哦，是龐統(tǒng)的信，我想起來(lái)我來(lái)荊州后，就廣交荊州七郡名士和官員，龐統(tǒng)和我關(guān)系很好了，但還不是我的部下，我很認(rèn)真的給他回信問(wèn)候。

　　歷史上劉備是個(gè)很愛(ài)結(jié)交豪杰名士的人，一路上把很多人才收至麾下，現(xiàn)在徐庶已經(jīng)是我手下，龐統(tǒng)還不是，他還在東吳做官呢。我設(shè)置了一個(gè)科技小組，叫百工組，我沒(méi)有讓徐庶加進(jìn)來(lái)百工組，因?yàn)樗詈筮x擇的是曹操，我想到荊州的人才如甘寧和王粲能爭(zhēng)取就爭(zhēng)取，畢竟我靠的不是他們，最關(guān)心還是得到諸葛亮。

　　突然我想起來(lái)徐庶這個(gè)家伙去年就給我提過(guò)諸葛亮，不過(guò)我沒(méi)有注意，司馬徽、龐統(tǒng)也給我說(shuō)過(guò)諸葛亮，歷史上劉備是207年才三顧茅廬，因?yàn)榈竭@時(shí)候他才了解了諸葛亮的人脈，乃荊州豪族，現(xiàn)在穿越的我知道諸葛亮是我非常需要的人才，諸葛亮是天才，對(duì)于科技發(fā)明創(chuàng)造也非常擅長(zhǎng)。而且非常忠誠(chéng)。

　　于是馬上同時(shí)修書(shū)于司馬徽、龐統(tǒng)徐庶說(shuō)思臥龍久矣。暗示安排見(jiàn)面…

　　回到大本營(yíng)我繼續(xù)完善我的計(jì)劃書(shū)。

　　我繼續(xù)思考制作玻璃必須用堿粉，堿粉又需要碳酸鉀，碳酸鉀大規(guī)模制作需要電解，荊州水力豐富，我打算搞一個(gè)簡(jiǎn)單的水力直流發(fā)電機(jī)經(jīng)過(guò)電解獲得碳酸鉀，想一下直流發(fā)電機(jī)是比較好設(shè)計(jì)的，就是后世直流電機(jī)電刷都用的是石墨，石墨我現(xiàn)在根本制備不了，只能求其次用銅做電刷，嗯，就這樣，以水力為動(dòng)力，搞直流發(fā)電機(jī)。

　　目前我人力財(cái)力有限，考慮到6年后曹操大軍入侵劉表，我沒(méi)法正面抵擋，計(jì)劃按照歷史從當(dāng)陽(yáng)逃跑去東吳，所以現(xiàn)在我把科技的計(jì)劃和草圖寫(xiě)好，保存好。選幾個(gè)重要基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)做做，保存好數(shù)據(jù)。等赤壁之戰(zhàn)后回來(lái)荊州再用實(shí)驗(yàn)的寶貴數(shù)據(jù)和工藝流程來(lái)鋪開(kāi)我的科技工業(yè)計(jì)劃。

　　我想到現(xiàn)在要做的就是蒸餾器，火藥，青霉素，還有煉鐵。

　　煉鐵和青霉素一樣復(fù)雜，煉鐵主要可以大規(guī)模制造火炮和火槍?zhuān)€能制作機(jī)械有用。

　　三國(guó)時(shí)期的煉鐵技術(shù)已經(jīng)挺成熟的了，據(jù)我觀察，荊州一地的煉鐵坊一個(gè)高爐一天就可以練出一噸生鐵。產(chǎn)量驚人。不過(guò)木炭消耗太大了，煉1噸鐵需要7噸木炭，而焦炭的話只用350kg，所以我打算研發(fā)焦炭煉鐵。

　　先寫(xiě)采煤計(jì)劃吧，三國(guó)時(shí)期的人采煤經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)比較豐富了，但找煤、選擇井位、通風(fēng)、排水、安全的操作我還要再完善一下，就用看過(guò)的天工開(kāi)物那套。如煤層常常與頁(yè)巖和砂巖等的沉積巖共生關(guān)系，著重考察頁(yè)巖和砂巖分布；選擇煤礦井位要考慮地質(zhì)條件，以“確”、“豎”為原則，設(shè)置在不易坍塌，沒(méi)有流沙、涌水量小的巖層內(nèi)；瓦斯排引是用巨竹，鑿?fù)ㄖ泄?jié)，插入煤層上部，利用瓦斯比重輕于空氣，集中于煤層上部的規(guī)律，通過(guò)竹筒引導(dǎo)宣等。

　　再制作焦炭，就用后世老被取締那種土煤窯那種方法可以制作，加以改進(jìn)一下，用耐火磚砌成可以多次使用的固定窯室，窯室內(nèi)的燃燒室與炭化室不分開(kāi)，靠煤料燃燒和煤干餾時(shí)生成的煤氣的燃燒提供熱源。每爐可裝煤5t左右，煉焦周期為2-3晝夜。焦炭在爐內(nèi)熄火，由人工或從爐側(cè)出焦，并將煙氣導(dǎo)出用于余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽。

　　有了焦炭，還需用熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐就是燒煤炭給煉鐵爐送高溫?zé)犸L(fēng)的爐子，熱風(fēng)爐和蓄熱室相連，在燃燒室里燃燒煤氣，高溫廢氣通過(guò)格子磚并使之蓄熱，當(dāng)格子磚充分加熱后，熱風(fēng)爐就可改為送風(fēng)，此時(shí)有關(guān)燃燒各閥關(guān)閉，送風(fēng)各閥打開(kāi)，冷風(fēng)經(jīng)格子磚而被加熱并送出。高爐裝有3-4座熱風(fēng)爐時(shí)，兩或三座加熱，一座送風(fēng)，輪流更換時(shí)，兩座加熱。

　　用人力或水力的鼓風(fēng)機(jī)把里面的熱氣（一氧化碳和氧氣和二氧化碳）從煉鐵爐底吹入爐內(nèi)，鐵礦石、焦炭、和石灰石從爐頂進(jìn)料口由上而下加入，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來(lái)，得到鐵。

　　這種煉鐵爐和這個(gè)時(shí)代煉鐵爐不一樣就是加入了熱風(fēng)爐及蓄熱室，有了熱風(fēng)爐吹出的溫度很高的空氣，加上吹煤粉，使得爐內(nèi)燃燒的燃料超過(guò)1500攝氏度，所以我特意畫(huà)了熱風(fēng)爐和煉鐵高爐的草圖，和給孫乾和糜竺、簡(jiǎn)雍還有關(guān)羽他們一起商量找工匠做實(shí)驗(yàn)。趙云任務(wù)繁雜內(nèi)外軍都要負(fù)責(zé)，張飛多承擔(dān)軍事。

　　現(xiàn)在煉鐵還是用三國(guó)老辦法吹入木炭粉煉鐵，焦炭煉鐵只是節(jié)省資源，但是注意，一旦有了熱風(fēng)爐，使得爐溫達(dá)到1500度以上，已經(jīng)可以煉一些鐵合金了，如硅鐵，硅鐵可以改善鐵的性質(zhì)，使得石墨化，變成球墨鑄鐵，其綜合性能接近鋼，有利于制作各種動(dòng)力機(jī)械曲軸、凸輪軸、連接軸、連桿、齒輪、離合器片、液壓缸體等零部件。

　　硅鐵還能作為煉鋼的脫氧劑，硅鐵粉在高溫下烯燒能放出大量熱，還可以作為鋼錠帽發(fā)熱劑使用以提高鋼錠的質(zhì)量和回收率。

　　所以爐溫很關(guān)鍵，為了爐溫更高，煉鐵效率更高，我制氧氣，吹入氧氣會(huì)使得爐溫更高，我的制氧計(jì)劃是硝石和濃硫酸加熱得到硝酸，硝酸與鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵，經(jīng)冷卻結(jié)晶、脫水干燥，經(jīng)研磨后在600～700℃煅燒8～10h，在經(jīng)水洗、干燥、粉碎制得氧化鐵紅產(chǎn)品，用電解60%的硫酸，得到過(guò)二硫酸，再經(jīng)水解可得濃度為95%的雙氧水，雙氧水在氧化鐵的作用下生產(chǎn)氧氣。氧氣對(duì)于煉鐵煉鋼的產(chǎn)量有提高，時(shí)間會(huì)縮短。

　　以后拿下湖南部分，湖南有錳礦，還可以用錳礦和硝酸做成二氧化錳做制造氧氣的催化劑。

　　煉鐵的安全還要寫(xiě)一下，主要是煤氣容易中毒，還有煤的粉塵可能會(huì)爆炸。

　　我順便把煉鋼的計(jì)劃也寫(xiě)一下，一旦有了熱風(fēng)機(jī)，爐溫超過(guò)1500度，就可以設(shè)置堿性煉鋼法。此法冶煉的同時(shí)加入少量堿性物質(zhì)，還可解決脫磷問(wèn)題，理論上可以一天單爐可以煉鋼百噸，當(dāng)然我的實(shí)驗(yàn)都是小規(guī)模，這樣節(jié)省大量人力財(cái)力，一旦實(shí)驗(yàn)完善了就可以推廣，鋼的構(gòu)造對(duì)于機(jī)械非常有用。

　　現(xiàn)在我是兩條腿走路，煉鐵還是用三國(guó)時(shí)期的流程，這樣的產(chǎn)鐵量和材料強(qiáng)度都?jí)?，然后我一邊小?guī)模做實(shí)驗(yàn)，等成功了再真正建設(shè)。

　　現(xiàn)在三國(guó)的煉鐵技術(shù)可以練出大量生鐵。生鐵溫度冷卻快的就是白口鐵，白口鐵進(jìn)行退火處理（溫度保持在500度左右)幾個(gè)小時(shí)就可以變成灰口鐵?；铱阼F是基體中分散有大量片狀石墨的鑄鐵，因?yàn)榛铱阼F的具有良好的切削、耐磨和鑄造性能，并具有一定的延展性，非常適合火炮和火槍的制作。

　　白口鐵呢，切削性能差，但硬度高，適合做鏜孔的鉆頭，用白口鐵在沙?；蚰嗄Ｔ斐霭技y的鉆頭，就可以在灰口鐵上削出螺旋線膛，可以制造線膛炮和線膛槍了。

　　鏜床及蒸汽機(jī)現(xiàn)在也只能用這兩種鐵搭配著制作。

　　至于青霉素，菌種培育要多實(shí)驗(yàn)，以前民國(guó)在舊衣服和舊皮鞋上培育出帚狀霉菌，這種霉菌出來(lái)后，加入玉米淀粉形成可大規(guī)模繁殖的菌種，可是玉米在美洲，現(xiàn)在怎么也不能到美洲，而且玉米淀粉提取很難，能不能用其他大豆植物，到時(shí)候再實(shí)驗(yàn)吧，最后變成鉀鹽才能長(zhǎng)期保存，這是青霉素的第二個(gè)難點(diǎn)，而由于最后要用到一個(gè)醋酸丁酯，這個(gè)化合物很難制備，能不能用其他的醋酸鉀鹽類(lèi)，到時(shí)候都實(shí)驗(yàn)說(shuō)吧。

　　我的核心成員關(guān)羽張飛不了解最近為什么我總是廢寢忘食的搞些圖案，談一些工匠的工作，我開(kāi)會(huì)講了工匠的重要，說(shuō)我未丟去志氣，我講了工匠制作的槍炮超遠(yuǎn)距離攻和守對(duì)于敵人陣營(yíng)里穿插斬首敵將的強(qiáng)大作用。又給講了百工的經(jīng)濟(jì)作用，大家因此信服。畢竟大家玩游戲知道，我的心腹關(guān)羽張飛趙云都是忠誠(chéng)度很高，很聽(tīng)話的。

　　我然后給給大家講了我的計(jì)劃，要保密和數(shù)字化記錄，隨著實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)我的計(jì)劃書(shū)也會(huì)一直完善。等歷史發(fā)生了赤壁之戰(zhàn)后，我就拿著我的計(jì)劃書(shū)來(lái)展開(kāi)全面生產(chǎn)。

　　我知道歷史上劉表還是防劉備一手的，不給劉備太多事情干，所以這段時(shí)間我還是閑職，空閑時(shí)間也比較多，戰(zhàn)爭(zhēng)基本沒(méi)有，所以只要有時(shí)間就去指導(dǎo)科研生產(chǎn)的活動(dòng)，甚至親自考察。有空我自己去完善軍政，繼續(xù)荊州各部搞搞關(guān)系，與荊州人才司馬微，徐庶，伊籍通信。畢竟以后赤壁之戰(zhàn)回頭荊州這片地我是要管理的，這里的人才趁現(xiàn)在收羅收羅忠誠(chéng)度……

　　過(guò)了幾日，我的火藥最先出來(lái)，按戚繼光《紀(jì)效新書(shū)》“硝一兩，磺一錢(qián)四分，柳碳一錢(qián)八分”的比例制作，畢竟這些材料都是現(xiàn)成的，沒(méi)有前面煉鐵煉鋼那么復(fù)雜，從此收集硝的法規(guī)也開(kāi)始制定了，南方硝資源還是很多的。接著制作了一個(gè)直流電機(jī)模型，蒸餾器，順便讓銅匠打造了注射器，我發(fā)現(xiàn)這個(gè)時(shí)期的工匠技術(shù)是挺高的，可以打磨出接近后世工業(yè)的注射針，但是就是花時(shí)間，以后還得用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法好好培養(yǎng)一下這些工匠。青霉素菌種和高爐，玻璃按我的放向正在做實(shí)驗(yàn)。

　　同時(shí)拿到司馬徽徐庶的回信，說(shuō)臥龍不可安排見(jiàn)面，讓我自己去會(huì)見(jiàn)，于是我就開(kāi)始三顧茅廬，這諸葛亮就在新野城外堯村北20里路，我馬上按好朋友提供的地方趕了過(guò)去，前兩次拜見(jiàn)果然不在，第三次終于見(jiàn)到諸葛亮，諸葛亮果然身長(zhǎng)八尺，逸仙之風(fēng)貌，又經(jīng)過(guò)三次會(huì)談就拿下諸葛亮。203年的春天2月中旬就拿到諸葛亮。

　　諸葛亮很快就同意加入我陣營(yíng)的原因是我和盤(pán)推出了隆中對(duì)的思想，諸葛亮這個(gè)時(shí)候隆中對(duì)思想有了雛形，但并不完善，而我不僅知道隆中對(duì)，而且對(duì)于以后面對(duì)其他兩國(guó)（隆中對(duì)里的曹魏和孫吳）兩線作戰(zhàn)難題的解決，人口增殖，甚至解決王朝覆滅問(wèn)題都提出了見(jiàn)解，諸葛亮不僅感到我觀點(diǎn)里的仁義，與曹操不同，與他自己道謀相同，才略又超過(guò)他，于是深感折服，很快隨我下山去。

　　之后又在司馬徽與諸葛亮的建議下收了龐統(tǒng)，根據(jù)實(shí)踐數(shù)據(jù)完善了焦炭煉鐵、高爐設(shè)計(jì)和青霉素的流程。制造了一些玻璃及玻璃模具。玻璃中需要的純堿成功使用了老式的布蘭制堿法，可以規(guī)模批量生產(chǎn)。

　　由于歷史上荊州近期也什么戰(zhàn)事，比較安逸，我成立了“文組”和“武組”，文組就是諸葛亮，糜竺，孫乾，簡(jiǎn)雍，龐統(tǒng)等人這些文官（除徐庶，因?yàn)樗椭T葛亮好友石韜心向曹魏)，我一邊給他們講講近代英國(guó)科學(xué)實(shí)驗(yàn)思想及一般方法，力學(xué)電磁學(xué)，熱力學(xué)和儀器科學(xué)的思路和公式，一邊和他們組織人力去做實(shí)驗(yàn)取數(shù)據(jù)，完善工藝流程。諸葛亮，龐統(tǒng)等人學(xué)習(xí)很快。

　　武組主要就是關(guān)羽張飛趙云他們，講火炮和火槍的運(yùn)用并進(jìn)行小規(guī)模的演習(xí)，當(dāng)然他們也會(huì)輔助我改進(jìn)戰(zhàn)法，他們是上過(guò)戰(zhàn)場(chǎng)的將領(lǐng)。

　　自從有了諸葛亮他們以后，我的實(shí)驗(yàn)和工業(yè)流程探索速度加快了很多，諸葛亮和龐統(tǒng)加入還有一個(gè)好處，這些實(shí)驗(yàn)要花錢(qián)的，而我本人財(cái)力有限，諸葛亮和龐統(tǒng)都是荊州六大豪族里的，六大豪族互為聯(lián)姻，控制著荊州，當(dāng)我實(shí)驗(yàn)的財(cái)力不足時(shí)，諸葛亮和龐統(tǒng)總是可以拉到豪族的贊助，讓實(shí)驗(yàn)得以為繼。尤其是龐山民與黃承彥。

　　來(lái)到三國(guó)時(shí)代我發(fā)現(xiàn)了以前很多沒(méi)想到的儀器，像測(cè)位車(chē)，測(cè)距（步）車(chē)，而且三國(guó)果然如書(shū)上所說(shuō)是我國(guó)數(shù)學(xué)史上的一個(gè)高峰，九章算術(shù)等著作為君子六藝已經(jīng)在士人中有了廣泛的學(xué)習(xí)，已經(jīng)有一些微積分思想，另外三國(guó)有一批識(shí)字不多但工藝精湛的工匠，雖然很多半文盲的工匠，數(shù)十年的反復(fù)工藝操作，操作技術(shù)很高，只需要用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練，一定可以實(shí)現(xiàn)近代1860年的工業(yè)水平。

　　這些都是我進(jìn)行工業(yè)流路線的有利條件?。?p>　　青霉素菌種也初步培育出來(lái)了。不過(guò)就是沒(méi)找到替代玉米淀粉的東西。理論上玉米淀粉加入可以讓菌種快1000倍以上，高爐也很快出來(lái)了，高濃度（75度）酒精和高濃度酒飲料出來(lái)了，并設(shè)計(jì)了計(jì)算酒精濃度的數(shù)學(xué)測(cè)量方法。