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宋应星一行在大冶县安顿下来、适应环境，慢慢展开工作。

在沉道台的资助下，到处延揽工匠、配齐各行人才。

有充足的经费支持，他也可以毫不犹豫地缺啥买啥，把实验室和研究团队渐渐搭建起来。

这些事儿千头万绪，不知不觉就忙活了大半个月，时间也悄然来到了腊月下旬，再有不到十天就要过年了。

虽然忙碌，成绩也是非常喜人的，至少第一批改良后的高炉，结构验证已经跑通了。

所用的耐火砖材料，或许还能迭代优化，但目前研发中的半成品样品，在耐高温性能上，也已经比原本的高炉砖材、额外上升了大约一两百度。

煤炭炼焦的工艺，也有条不紊地跑通了，原本靠着试验人员的经验来调解烧焦时的空气进气量，如今都已经升级到了靠炉具本身的气门结构、和操作规程，来控制供气量。

为此，工匠们也打造出了第一台可以稳定作业的专业烧焦炉。以后一边改良一边扩产，看起来形势一片大好。

腊月二十一这天，沉树人得了宋应星和宋明德叔侄同知，说是新的试验高炉到了开炉出铁的验收日了。

沉树人也非常振奋，一大早就亲自去了铁厂，仔细观摩实际效果。

他亲自督导武昌府的军工业种田，前前后后快两个月，终于有了第一批实打实的成果。

到了铁厂后，很远就能看见一座比原本的旧高炉至少又高出七八尺的新炉，高大巍峨地矗立在那。

如果后续耐火砖材料配方进一步升级、炉壁底部的高温下抗压强度进一步提升，那这高炉就还有继续加高的潜力。

而越高的高炉，也就意味着更加充分的反应程度和更高的生产效率、产品质量。

当然，这座高炉除了变高、更耐高温、换了燃料之外，还有其他一些新的小设计。

比如，古代华夏文明在高炉冶金的时候，都是不太重视进气预热的。以至于炼铁时，炉膛内的温度始终没法升得太高。

沉树人虽然不懂技术，但也大致知道这个努力方向，毕竟前世看书也不少，所以前阵子就跟宋应星交代了。

宋应星也很有执行力，不到十天就把这个问题解决了，甚至还迭代了两三次——

最初的时候，宋应星想到的是直接在炼炉进气口之前再加一个预热腔室，在腔室外面烤火，把即将进入炉膛的空气先加到一定温度。

但炉膛本身的导热性太差，空气本身的导热性更差，隔着一层炉壁加热，效率太低，也非常浪费燃料。

后来，宋应星就想到利用已经烧完后的废气、在排气口搜集起来，通回进气口的外层，搞出双层管道。内层是含氧量高的新鲜空气，外层是已经很热的废气，试图把废气的余热传导给新鲜空气，好节约燃料。

但这一招依然只是解决了燃料浪费的问题，对于导热性过低的痛点并没有解决。

好在宋应星聪明，经验丰富，还能跟沉树人互相启发，两人群策群力，就搞出了第三个版本——把隔离废气和新鲜空气的预热腔，直接从耐火砖材质，改成了铁管。

金属管道的热交换效率，当然比砖石强得多，如此一来，废气把热量传给新鲜空气的效率，也就大大提升了。

虽然还是不够高，好歹比之前强了不少。宋应星当时表示，如果还不满意，那就只有用铜管来代替铸铁管了——

地球人都知道，铜是导热性非常好的金属，比铁还好得多，世上的所有金属里，只有金银的导热性比铜更好。

但铜也比铁贵得多，实验性地造几根铜管进行热交换实验是可以的，或者是以后要搞高端特供钢材，可以少量用铜管预热风炉。大规模生产沉树人还有些舍不得，也花不起。

好在宋应星提出了铜管这个思路后，也启发了沉树人，让他联想到了后世的热水器。

后世的燃气热水器，为了热交换效率，不都是用弯弯曲曲的铜管承载自来水、让燃气火苗炙烤铜管快速烧水么？

沉树人毕竟是男人，高材生，哪怕不是理科生，前世家里热水器坏了他还是拆开来看过的。被这个思路启发后，他很快意识到：材料的导热性不够好，那还可以通过增大表面积来提高热交换么！