第221章 水力球磨
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因为时间紧迫，在耽罗岛的视察工作只能是走马观花，两三日便结束了。卸下了总计一千匹的阿拉伯马、土耳其马，还留下了一群贝都因族马穆鲁克武士、数个通译，以及一批优质的油胡麻种子、交代司马球手下那些马政役夫和这些贝都因人混杂磨合了两日，也就到了重新启程去日本的时候了。
这一趟钱惟昱来日本，目的是很明确的，就是搞好灰吹法开矿的事情，因此自然不会在别处浪费太多时间。船队到了九州之后，除了分出二三十艘转运贸易货物的商船自行去长崎、博多津做生意，抑或是直接开往濑户内海的兵库港贸易，其余装着水力球磨机配件等银山开采器械的载重船只，则直奔山阴的石见国而去。
长崎港两年前钱惟昱来的时候还是不存在的。或者说那里虽然有人烟和舟船，但是还仅仅停留在小渔村和流亡海盗暂居地这类状态下。不过，自从钱惟昱把蒋正明挪到了代行肥前国司的位置上之后，长崎这个地方几乎是爆炸性地发展了起来。两年里的进步比耽罗岛还要快得多。虽然还不能和已经作为日本与中韩主要贸易港口垂三百年的博多津相比，若是假以时日，有三五年的发展，完爆博多津已经是必然了。
个中原因，除了蒋家善于经商、财力雄厚、钱惟昱舍得在日本领地投资砸钱之外，最重要的一点，就是航海技术的发展。
当初博多津之所以可以在三百多年的时间里以日本最大外贸港口的姿态存在，主要就是隋唐时候商船跨海远航的能力太差，有时候为了避免走深海航线，不得不绕很远的弯路。博多津论港湾的水深、泊位的面积，都是不如有五岛遮护的长崎的，它唯一的优势，就是面朝对马海峡，有壹歧岛和对马岛的两翼遮蔽，可以无风无浪地航行到对岸高丽国的釜山。
然后，唐代时候中日之间无论是遣唐使还是民间商人，走的都是从博多津渡过对马海峡到釜山、再沿着朝鲜半岛南岸和西岸北上的航线。船到瓮津的时候折向正西、到中国山东半岛的莱州、登州近岸，然后再贴着海岸南下。这条路线算下来，因为兜了个大圈子避开东海和黄海的深海区，从博多津到苏州、明州足足要开四千里路。
但是，自从钱惟昱穿越之初的时候，吴越海商的海船，就已经可以实现从苏州、明州直航耽罗岛、然后向正东到博多津的航线了。后来经过几年的发展，吴越又在肥前国的了立足点。蒋家经过多次往复，总结出了出了连耽罗岛都不去，从苏州出发后直扑长崎港的最短航线。这条航线只有一千七百里长短，比当年日本海商用小沙船走的博多津航线近了一倍。以如今吴越国海船数年的技术积累、新式帆装应用，夏季顺风的时候，三天三夜就到了。
对于商人来说，时间就是生命，既然从苏州到长崎可以飙出如此的极速，长崎港的崛起，也就是历史车轮滚滚前进的必然了。
……
长崎虽然繁荣，此刻钱惟昱却没时间赶去，只能是办完正事儿、把灰吹法炼银所需的东西都搭建起来调试好了，再走点儿回头路去九州看看。
十月初九日，运着炼银器械和几千石铅锭、铅矿的船队，抵达了山阴地方第一大港——松江町。这个松江可不是“松江府上海县”那个松江，只不过是同名罢了。原本运银船在山阴地方有多处港口可以停泊装卸，倒也不拘于松江。只是这次钱惟昱来的都是大船，运的东西也重，只能是寻深水良港靠岸了。
上了岸，牛驮马拉地花了两日，才算是把第一批装备都弄到了石见银山。
石见银山位于松江町西南七十多里的大山里。不过如果直接往海边方向走的话，只要二十多里就能到达距离银山最近的日本海沿岸港町大田町。银山由两道西南、东北走向的平行山脊构成，中间偶尔也有豁口和隘谷——有些是天然的，有些则是修筑“银山街道”的时候，吴越人用火药炸口扩大后平整出来的。每每练出粗银和铜锭之后，就会从这些“银山街道”运去大田町，装上海船运回吴越。
非常幸运的是，石见银山的两道山脊之间，夹束的正式山阴地方第一大河川——江之川，此河全长四百余里，发源于后世广岛县（没错就是原子弹轰炸的那个广岛）的群山之中、在石见的江津町入海。水流平均宽阔三四十丈，山势陡峭之处，水流为山形夹束，宽仅二十余丈，深水急流，用于进行水力利用的话，正是恰得其用。
东西到了之后，用江之川中的筏子以及旱路的马驼一个个搬运到银山见的河畔。因为船队到来之前，钱惟昱已经让商会的人传信到日本这边，让银山监督的人早作准备，因此这里提前了一个多月就开始修整河沿、疏浚河岸水深、以石块和糯米汁黏土把河岸做得陡峭。
钱惟昱一行人耐着崎岖坎坷带来的颠簸之苦，来到江之川边视察的时候，一切，都已经算是比较井然有条了。除了这些准备工作之外，钱惟昱还看到在附近的工地上，已经有十几座巨大的木质水车雏形或其配件被做好了堆放在那里。看那些大水车轮子，都是用上好的硬质木材制作。有圆形的大水轮，也有横板式的唐制翻车——这些设施都是根据河道的走势、水流的缓急、受水力推动面的大小而分别定做的。
除了水车之外，钱惟昱还看到河段每隔短则数百丈、长则两三里，都可以寻到一处依循山势、豁然阔朗的大水潭，而且两边河岸堆高少则数尺、多则一两丈。每每以约摸数千民夫的施工量，就可以修饰出一段落差明显、水流湍急的河段。
“做的着实不错——这处工程是何人负责的？”钱惟昱看了甚为满意。他不是没想过更完备的水力利用措施，比如依托山势的围堵修建小水坝、把水坝下方的河沿修成直道，降低水流冲下之后的动能损失。不过他自问这种高端的设计，如果没有后世的物理学积累，以及工程学常识，寻常人是难以做到的。没想到，平常的工匠之中，居然也有能人，倒是让钱惟昱刮目相看了。
听了钱惟昱询问，一个左臂短了一截的精壮汉子快步走到钱惟昱面前，施礼奏道：“末将原为撩浅军中一名指挥使，吴立。昔年福州之战落下残疾，便在撩浅军中做事，已有七八年。数月前撩浅军调至信州，为平南军开凿兰溪江航道时，末将因使用火药开凿山壁河道最速，受赏升职，后调至此处，休整银山街道、拓江之川。末将能有今日，全仗节帅抚恤提携，节帅以此机密事交由末将施行，怎敢不效死力。”
“不错，这围堰砌石、抬高上游水头，便是你的主意了？倒是规划得不错。不过以孤所见，倒是可以再修整河岸，把出水口的围堰再堵窄一些，效法运河船闸之法，如此，水头便可更加湍急，驱动水车运转更速。”
钱惟昱在这个问题上的思路，基本上是把后世民国初那些土法的低水头水电站筑坝拦河岸的法子都多多少少用上了一些。只不过如今这个时代没有发电机，所以最核心的待驱动设备变成了水车罢了。水车转速慢、推力大，对水流流速的要求也远小于发电，如此这般土法也已经够用了。
数日里，修造银山的苦役营，以及一些从撩浅军班底调来的能工巧匠、勘测风水师匠轮番加班加点，一边把河岸和围堰按照钱惟昱的要求修改一番，另一些则把水车和作为水力球磨机的大铁桶、其他配件装配起来。
七日后，十座大水车驱动的银矿石球磨机已经安装造好，开始日夕不行地翻滚，每座球磨机里一次性可以装载几十石容量的原矿混合物，然后在水车的带动下快速转动。根据实测，轮式和翻车这两种类型的水车，在实际作业测试下，效率高低立判。
球磨机这种东西，追求的是转速要快，大水轮的推力大，但是因为扭矩比，所以转动起来“力大速慢”；而横板挡水的翻车，却好像自行车的链条原理一样，因为“前后轮齿轮比不同”，可以小力度、高转速地转动。
球磨机是需要一定的高转速，才能形成离心力把矿石抬升-砸落，实现相互粉碎效果的。所以测试之后，钱惟昱不得不让众人把几座转轮式水车接上一级舵轮式机构，利用舵轮啮合时候的棍齿比不同形成转速调节，相当于是做了个原始的变速箱罢了——只是传动效能自然比后世的齿轮变速箱要低劣不少。
改造完毕之后，好歹所有装配起来了的球磨机都能高效实施原矿粉碎作业了，每次投料之后，约摸两个时辰就能出料一次。两个时辰后，几十石原本拳头大小甚至篮球大小的碎矿、便被粉碎到至多只有葡萄干大小的细碎程度了，而且更多的是细沙粉砾。比之原本依靠畜力的骡牛转圈拉杠、舵轮传动抬升巨石舂锤舂捣矿石高效的多。
这两者之间的生产效率差距，基本上就相当于后世工地上用石灰石搅拌混凝土，牛拉舂锤就好比一个板砖*丝拿大锤一锤锤地砸击粉碎、混合；而水车球磨机就好像大型的水泥搅拌机。平均折算下来，前者一次只能加工一石甚至几斗的石料，而且舂捣时间也久得多，再加上畜力是要休息地，不像水力那样每日12个时辰连轴转。几项综合下来，一座大型水力球磨机的分粉碎效率，就抵得上一百多头大牯牛或者两百多头骡子了了。
粉碎后的矿石，再经过筛网竹篦铺底的浅池中，借着江之川的激流直接冲刷，把轻浮的石头碎粉冲去，就可以得到初步筛选后的精矿了。这些精矿的品位，可以从原本每石矿石含银数钱、提高到每石精矿含银三四两的程度。
因为时间紧迫，在耽罗岛的视察工作只能是走马观花，两三日便结束了。卸下了总计一千匹的阿拉伯马、土耳其马，还留下了一群贝都因族马穆鲁克武士、数个通译，以及一批优质的油胡麻种子、交代司马球手下那些马政役夫和这些贝都因人混杂磨合了两日，也就到了重新启程去日本的时候了。
这一趟钱惟昱来日本，目的是很明确的，就是搞好灰吹法开矿的事情，因此自然不会在别处浪费太多时间。船队到了九州之后，除了分出二三十艘转运贸易货物的商船自行去长崎、博多津做生意，抑或是直接开往濑户内海的兵库港贸易，其余装着水力球磨机配件等银山开采器械的载重船只，则直奔山阴的石见国而去。
长崎港两年前钱惟昱来的时候还是不存在的。或者说那里虽然有人烟和舟船，但是还仅仅停留在小渔村和流亡海盗暂居地这类状态下。不过，自从钱惟昱把蒋正明挪到了代行肥前国司的位置上之后，长崎这个地方几乎是爆炸性地发展了起来。两年里的进步比耽罗岛还要快得多。虽然还不能和已经作为日本与中韩主要贸易港口垂三百年的博多津相比，若是假以时日，有三五年的发展，完爆博多津已经是必然了。
个中原因，除了蒋家善于经商、财力雄厚、钱惟昱舍得在日本领地投资砸钱之外，最重要的一点，就是航海技术的发展。
当初博多津之所以可以在三百多年的时间里以日本最大外贸港口的姿态存在，主要就是隋唐时候商船跨海远航的能力太差，有时候为了避免走深海航线，不得不绕很远的弯路。博多津论港湾的水深、泊位的面积，都是不如有五岛遮护的长崎的，它唯一的优势，就是面朝对马海峡，有壹歧岛和对马岛的两翼遮蔽，可以无风无浪地航行到对岸高丽国的釜山。
然后，唐代时候中日之间无论是遣唐使还是民间商人，走的都是从博多津渡过对马海峡到釜山、再沿着朝鲜半岛南岸和西岸北上的航线。船到瓮津的时候折向正西、到中国山东半岛的莱州、登州近岸，然后再贴着海岸南下。这条路线算下来，因为兜了个大圈子避开东海和黄海的深海区，从博多津到苏州、明州足足要开四千里路。
但是，自从钱惟昱穿越之初的时候，吴越海商的海船，就已经可以实现从苏州、明州直航耽罗岛、然后向正东到博多津的航线了。后来经过几年的发展，吴越又在肥前国的了立足点。蒋家经过多次往复，总结出了出了连耽罗岛都不去，从苏州出发后直扑长崎港的最短航线。这条航线只有一千七百里长短，比当年日本海商用小沙船走的博多津航线近了一倍。以如今吴越国海船数年的技术积累、新式帆装应用，夏季顺风的时候，三天三夜就到了。
对于商人来说，时间就是生命，既然从苏州到长崎可以飙出如此的极速，长崎港的崛起，也就是历史车轮滚滚前进的必然了。
……
长崎虽然繁荣，此刻钱惟昱却没时间赶去，只能是办完正事儿、把灰吹法炼银所需的东西都搭建起来调试好了，再走点儿回头路去九州看看。
十月初九日，运着炼银器械和几千石铅锭、铅矿的船队，抵达了山阴地方第一大港——松江町。这个松江可不是“松江府上海县”那个松江，只不过是同名罢了。原本运银船在山阴地方有多处港口可以停泊装卸，倒也不拘于松江。只是这次钱惟昱来的都是大船，运的东西也重，只能是寻深水良港靠岸了。
上了岸，牛驮马拉地花了两日，才算是把第一批装备都弄到了石见银山。
石见银山位于松江町西南七十多里的大山里。不过如果直接往海边方向走的话，只要二十多里就能到达距离银山最近的日本海沿岸港町大田町。银山由两道西南、东北走向的平行山脊构成，中间偶尔也有豁口和隘谷——有些是天然的，有些则是修筑“银山街道”的时候，吴越人用火药炸口扩大后平整出来的。每每练出粗银和铜锭之后，就会从这些“银山街道”运去大田町，装上海船运回吴越。
非常幸运的是，石见银山的两道山脊之间，夹束的正式山阴地方第一大河川——江之川，此河全长四百余里，发源于后世广岛县（没错就是原子弹轰炸的那个广岛）的群山之中、在石见的江津町入海。水流平均宽阔三四十丈，山势陡峭之处，水流为山形夹束，宽仅二十余丈，深水急流，用于进行水力利用的话，正是恰得其用。
东西到了之后，用江之川中的筏子以及旱路的马驼一个个搬运到银山见的河畔。因为船队到来之前，钱惟昱已经让商会的人传信到日本这边，让银山监督的人早作准备，因此这里提前了一个多月就开始修整河沿、疏浚河岸水深、以石块和糯米汁黏土把河岸做得陡峭。
钱惟昱一行人耐着崎岖坎坷带来的颠簸之苦，来到江之川边视察的时候，一切，都已经算是比较井然有条了。除了这些准备工作之外，钱惟昱还看到在附近的工地上，已经有十几座巨大的木质水车雏形或其配件被做好了堆放在那里。看那些大水车轮子，都是用上好的硬质木材制作。有圆形的大水轮，也有横板式的唐制翻车——这些设施都是根据河道的走势、水流的缓急、受水力推动面的大小而分别定做的。
除了水车之外，钱惟昱还看到河段每隔短则数百丈、长则两三里，都可以寻到一处依循山势、豁然阔朗的大水潭，而且两边河岸堆高少则数尺、多则一两丈。每每以约摸数千民夫的施工量，就可以修饰出一段落差明显、水流湍急的河段。
“做的着实不错——这处工程是何人负责的？”钱惟昱看了甚为满意。他不是没想过更完备的水力利用措施，比如依托山势的围堵修建小水坝、把水坝下方的河沿修成直道，降低水流冲下之后的动能损失。不过他自问这种高端的设计，如果没有后世的物理学积累，以及工程学常识，寻常人是难以做到的。没想到，平常的工匠之中，居然也有能人，倒是让钱惟昱刮目相看了。
听了钱惟昱询问，一个左臂短了一截的精壮汉子快步走到钱惟昱面前，施礼奏道：“末将原为撩浅军中一名指挥使，吴立。昔年福州之战落下残疾，便在撩浅军中做事，已有七八年。数月前撩浅军调至信州，为平南军开凿兰溪江航道时，末将因使用火药开凿山壁河道最速，受赏升职，后调至此处，休整银山街道、拓江之川。末将能有今日，全仗节帅抚恤提携，节帅以此机密事交由末将施行，怎敢不效死力。”
“不错，这围堰砌石、抬高上游水头，便是你的主意了？倒是规划得不错。不过以孤所见，倒是可以再修整河岸，把出水口的围堰再堵窄一些，效法运河船闸之法，如此，水头便可更加湍急，驱动水车运转更速。”
钱惟昱在这个问题上的思路，基本上是把后世民国初那些土法的低水头水电站筑坝拦河岸的法子都多多少少用上了一些。只不过如今这个时代没有发电机，所以最核心的待驱动设备变成了水车罢了。水车转速慢、推力大，对水流流速的要求也远小于发电，如此这般土法也已经够用了。
数日里，修造银山的苦役营，以及一些从撩浅军班底调来的能工巧匠、勘测风水师匠轮番加班加点，一边把河岸和围堰按照钱惟昱的要求修改一番，另一些则把水车和作为水力球磨机的大铁桶、其他配件装配起来。
七日后，十座大水车驱动的银矿石球磨机已经安装造好，开始日夕不行地翻滚，每座球磨机里一次性可以装载几十石容量的原矿混合物，然后在水车的带动下快速转动。根据实测，轮式和翻车这两种类型的水车，在实际作业测试下，效率高低立判。
球磨机这种东西，追求的是转速要快，大水轮的推力大，但是因为扭矩比，所以转动起来“力大速慢”；而横板挡水的翻车，却好像自行车的链条原理一样，因为“前后轮齿轮比不同”，可以小力度、高转速地转动。
球磨机是需要一定的高转速，才能形成离心力把矿石抬升-砸落，实现相互粉碎效果的。所以测试之后，钱惟昱不得不让众人把几座转轮式水车接上一级舵轮式机构，利用舵轮啮合时候的棍齿比不同形成转速调节，相当于是做了个原始的变速箱罢了——只是传动效能自然比后世的齿轮变速箱要低劣不少。
改造完毕之后，好歹所有装配起来了的球磨机都能高效实施原矿粉碎作业了，每次投料之后，约摸两个时辰就能出料一次。两个时辰后，几十石原本拳头大小甚至篮球大小的碎矿、便被粉碎到至多只有葡萄干大小的细碎程度了，而且更多的是细沙粉砾。比之原本依靠畜力的骡牛转圈拉杠、舵轮传动抬升巨石舂锤舂捣矿石高效的多。
这两者之间的生产效率差距，基本上就相当于后世工地上用石灰石搅拌混凝土，牛拉舂锤就好比一个板砖*丝拿大锤一锤锤地砸击粉碎、混合；而水车球磨机就好像大型的水泥搅拌机。平均折算下来，前者一次只能加工一石甚至几斗的石料，而且舂捣时间也久得多，再加上畜力是要休息地，不像水力那样每日12个时辰连轴转。几项综合下来，一座大型水力球磨机的分粉碎效率，就抵得上一百多头大牯牛或者两百多头骡子了了。
粉碎后的矿石，再经过筛网竹篦铺底的浅池中，借着江之川的激流直接冲刷，把轻浮的石头碎粉冲去，就可以得到初步筛选后的精矿了。这些精矿的品位，可以从原本每石矿石含银数钱、提高到每石精矿含银三四两的程度。