长沙府衙内，诸葛均匆匆求见刘封。
都督，军械司存铁告急！诸葛均面色凝重，呈上一卷竹简，近月打造枪头三千、箭镞两万，又修补甲胄百副，郡中铁料已耗去七成。
刘封眉头紧锁。自平定长沙以来，他大力扩军，如今麾下已有精兵两万。若铁料断绝，莫说对抗即将南下的曹操，就连镇压境内匪乱、武陵蛮都成问题。
没收的世家铁矿呢？
桓家、张家等大族的六处矿场日夜开采，但矿石品位太低。诸葛均苦笑，炼三斤生铁要耗十斤矿石，柴炭更是不计其数。
堂下邓方突然插话：听闻零陵有乌浒蛮擅冶铁……
不成。刘封摇头，蛮族小炉日产不过数十斤，杯水车薪。他忽然想起什么，刘封的手指重重按在地图上的二字，眼中精光闪烁。他忽然想起后世地质勘探的记载——宁乡地区蕴藏着大型沉积型铁矿，矿石品位高且易于开采。
刘封立即下令，我要知道之前听说宁乡山中可有一种赤褐色岩石，击之有金属之声，遇磁石则相吸。
“子正兄，你带工匠、矿师探查宁乡、湘潭一带的铁矿。”
三日后，一支由矿师、工匠组成的队伍秘密开赴宁乡。
矿师、工匠采用古法草色辨矿进行大概的辨认：某些植物（如石竹、铁线蕨）在富含铁矿的土壤中生长茂盛。磁石引铁：用天然磁石吸附矿砂，判断含铁量。
带队的诸葛均手持奇怪仪器——那是刘封设计的悬锤测矿仪——以细绳悬铅锤，靠近铁矿时，铅锤会因矿石密度产生微弱偏转，寻找铁矿。
此处山岩赤红，当有铁矿！老矿师激动地扒开苔藓，露出岩壁上模糊的凿痕，看！这是古矿坑道！
果然，在灌木丛深处，他们发现了被泥土掩埋的竖井。井壁上残留着炭灰，证明古人曾在此冶炼。
老矿师激动地捧着一块暗红色矿石：都督神机！此石在宁乡西山随处可见，当地人称铁娘子，但无人知晓能炼铁。
诸葛均接过矿石，只见断面闪烁着金属光泽，正是典型的宁乡式沉积铁矿。他当即带人实地勘察，发现矿脉竟裸露于地表：
矿层分布：厚达3-5丈的赤铁矿层，上部氧化带含铁量达60%
开采条件：仅需剥离1-2丈表土即可露天开采
伴生矿：含有锰、磷等有益元素，可改善钢铁性能
这种矿石含铁量高达六成，远比世家控制的鸡窝矿优质。
消息传回长沙，刘封当即下令：
命韩暨总领冶铁事务；
调五百士卒清理古矿道；
征发流民三千开辟新矿场，台阶式开采法沿矿脉开凿阶梯状矿坑，每层深三尺，便于运输和支护；
用火烧水激法破碎坚硬矿体；
沿矿层走向布置主巷道；采用木轨运矿：铺设圆木轨道，用竹筐装矿石，由人力或牛拉出矿坑。
对于深层矿脉，采用竖井+巷道系统：
方形竖井：边长六尺，每挖深一丈，用榫卯结构的木框支护。
竹管通风：井口设牛皮风箱，通过竹管向井下送风。
巷道照明：用陶碗盛桐油，内置灯芯，可燃烧六个时辰。
矿石运至冶炼区后：
铁锤碎矿：用十斤重的铁锤将大块矿石砸成核桃大小。
水力淘选：借助湘江支流，搭建木槽流水线。矿砂倒入后，比重大的铁粒沉底，废石被冲走。
然后焙烧除硫：去除矿石中的硫（硫会导致铁脆），堆烧法（乌浒蛮技术）：将矿石与木柴分层堆叠，点燃后闷烧三日，硫化为二氧化硫挥发。
三个月后，宁乡铁矿日产精铁达万斤，比原产能提升二十倍。老矿师跪地长叹：都督真乃神人也！
同时，诸葛均在湘潭发现浅层褐铁矿：
深度不足10丈
可用竖井——平硐联合开采
矿石虽品位较低（35-40%），但储量大
诸葛均惊叹：有此二矿，荆南铁料百年不竭！刘封却已着手规划：
在宁乡建十座，就近冶炼；
湘潭矿石经湘江水运至长沙精炼；
乌浒蛮的堆烧法用于处理贫矿；
湘潭河畔，韩暨正对着一张草图发愁。图上画着利用水力驱动的鼓风装置，构思之精妙令他震撼。
都督，这真能替代人力？
刘封笑着指向河岸：急流处设水轮，通过连杆带动皮橐，风力比人强三倍！他抓起一把矿砂，配合分层加料法，一炉可日夜不熄。
韩暨、诸葛均根据刘封提出的思路进行了具体改进：
立式水轮：直径两丈，置于急流中，通过齿轮组将旋转运动转化为往复运动。
双动皮橐：用整张牛皮缝制的风箱，推拉皆可鼓风，效率比人高五倍。
串联送风：四具皮橐通过陶管并联，向高炉持续送风。
炼铁炉高九尺，内衬耐火黏土：
三料分层：
底层：木炭（厚二尺，引火用）
中层：铁矿石+石灰石（比例3:1，石灰石助熔）
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