221.第221章 水力球磨
因為時間緊迫，在耽羅島的視察工作只能是走馬觀花，兩三日便結束了。卸下了總計一千匹的阿拉伯馬、土耳其馬，還留下了一群貝都因族馬穆魯克武士、數個通譯，以及一批優質的油胡麻種子、交代司馬球手下那些馬政役夫和這些貝都因人混雜磨合了兩日，也就到了重新啟程去日本的時候了。
這一趟錢惟昱來日本，目的是很明確的，就是搞好灰吹法開礦的事情，因此自然不會在別處浪費太多時間。船隊到了九州之後，除了分出二三十艘轉運貿易貨物的商船自行去長崎、博多津做生意，抑或是直接開往瀨戶內海的兵庫港貿易，其餘裝著水力球磨機配件等銀山開採器械的載重船隻，則直奔山陰的石見國而去。
長崎港兩年前錢惟昱來的時候還是不存在的。或者說那裡雖然有人煙和舟船，但是還僅僅停留在小漁村和流亡海盜暫居地這類狀態下。不過，自從錢惟昱把蔣正明挪到了代行肥前國司的位置上之後，長崎這個地方几乎是爆炸性地發展了起來。兩年裡的進步比耽羅島還要快得多。雖然還不能和已經作為日本與中韓主要貿易港口垂三百年的博多津相比，若是假以時日，有三五年的發展，完爆博多津已經是必然了。
箇中原因，除了蔣家善於經商、財力雄厚、錢惟昱捨得在日本領地投資砸錢之外，最重要的一點，就是航海技術的發展。
當初博多津之所以可以在三百多年的時間裡以日本最大外貿港口的姿態存在，主要就是隋唐時候商船跨海遠航的能力太差，有時候為了避免走深海航線，不得不繞很遠的彎路。博多津論港灣的水深、泊位的面積，都是不如有五島遮護的長崎的，它唯一的優勢，就是面朝對馬海峽，有壹歧島和對馬島的兩翼遮蔽，可以無風無浪地航行到對岸高麗國的釜山。
然後，唐代時候中日之間無論是遣唐使還是民間商人，走的都是從博多津渡過對馬海峽到釜山、再沿著朝鮮半島南岸和西岸北上的航線。船到瓮津的時候折向正西、到中國山東半島的萊州、登州近岸，然後再貼著海岸南下。這條路線算下來，因為兜了個大圈子避開東海和黃海的深海區，從博多津到蘇州、明州足足要開四千里路。
但是，自從錢惟昱穿越之初的時候，吳越海商的海船，就已經可以實現從蘇州、明州直航耽羅島、然後向正東到博多津的航線了。後來經過幾年的發展，吳越又在肥前國的了立足點。蔣家經過多次往複，總結出了出了連耽羅島都不去，從蘇州出發后直撲長崎港的最短航線。這條航線只有一千七百里長短，比當年日本海商用小沙船走的博多津航線近了一倍。以如今吳越國海船數年的技術積累、新式帆裝應用，夏季順風的時候，三天三夜就到了。
對於商人來說，時間就是生命，既然從蘇州到長崎可以飆出如此的極速，長崎港的崛起，也就是歷史車輪滾滾前進的必然了。
……
長崎雖然繁榮，此刻錢惟昱卻沒時間趕去，只能是辦完正事兒、把灰吹法煉銀所需的東西都搭建起來調試好了，再走點兒回頭路去九州看看。
十月初九日，運著煉銀器械和幾千石鉛錠、鉛礦的船隊，抵達了山陰地方第一大港——松江町。這個松江可不是「松江府上海縣」那個松江，只不過是同名罷了。原本運銀船在山陰地方有多處港口可以停泊裝卸，倒也不拘於松江。只是這次錢惟昱來的都是大船，運的東西也重，只能是尋深水良港靠岸了。
上了岸，牛馱馬拉地花了兩日，才算是把第一批裝備都弄到了石見銀山。
石見銀山位於松江町西南七十多里的大山裡。不過如果直接往海邊方向走的話，只要二十多里就能到達距離銀山最近的日本海沿岸港町大田町。銀山由兩道西南、東北走向的平行山脊構成，中間偶爾也有豁口和隘谷——有些是天然的，有些則是修築「銀山街道」的時候，吳越人用火藥炸口擴大后平整出來的。每每練出粗銀和銅錠之後，就會從這些「銀山街道」運去大田町，裝上海船運回吳越。
非常幸運的是，石見銀山的兩道山脊之間，夾束的正式山陰地方第一大河川——江之川，此河全長四百餘里，發源於後世廣島縣（沒錯就是原子彈轟炸的那個廣島）的群山之中、在石見的江津町入海。水流平均寬闊三四十丈，山勢陡峭之處，水流為山形夾束，寬僅二十餘丈，深水急流，用於進行水力利用的話，正是恰得其用。
東西到了之後，用江之川中的筏子以及旱路的馬駝一個個搬運到銀山見的河畔。因為船隊到來之前，錢惟昱已經讓商會的人傳信到日本這邊，讓銀山監督的人早作準備，因此這裡提前了一個多月就開始修整河沿、疏浚河岸水深、以石塊和糯米汁黏土把河岸做得陡峭。
錢惟昱一行人耐著崎嶇坎坷帶來的顛簸之苦，來到江之川邊視察的時候，一切，都已經算是比較井然有條了。除了這些準備工作之外，錢惟昱還看到在附近的工地上，已經有十幾座巨大的木質水車雛形或其配件被做好了堆放在那裡。看那些大水車輪子，都是用上好的硬質木材製作。有圓形的大水輪，也有橫板式的唐制翻車——這些設施都是根據河道的走勢、水流的緩急、受水力推動面的大小而分別定做的。
除了水車之外，錢惟昱還看到河段每隔短則數百丈、長則兩三里，都可以尋到一處依循山勢、豁然闊朗的大水潭，而且兩邊河岸堆高少則數尺、多則一兩丈。每每以約摸數千民夫的施工量，就可以修飾出一段落差明顯、水流湍急的河段。
「做的著實不錯——這處工程是何人負責的？」錢惟昱看了甚為滿意。他不是沒想過更完備的水力利用措施，比如依託山勢的圍堵修建小水壩、把水壩下方的河沿修成直道，降低水流衝下之後的動能損失。不過他自問這種高端的設計，如果沒有後世的物理學積累，以及工程學常識，尋常人是難以做到的。沒想到，平常的工匠之中，居然也有能人，倒是讓錢惟昱刮目相看了。
聽了錢惟昱詢問，一個左臂短了一截的精壯漢子快步走到錢惟昱面前，施禮奏道：「末將原為撩淺軍中一名指揮使，吳立。昔年福州之戰落下殘疾，便在撩淺軍中做事，已有七八年。數月前撩淺軍調至信州，為平南軍開鑿蘭溪江航道時，末將因使用火藥開鑿山壁河道最速，受賞升職，后調至此處，休整銀山街道、拓江之川。末將能有今日，全仗節帥撫恤提攜，節帥以此機密事交由末將施行，怎敢不效死力。」
「不錯，這圍堰砌石、抬高上游水頭，便是你的主意了？倒是規劃得不錯。不過以孤所見，倒是可以再修整河岸，把出水口的圍堰再堵窄一些，效法運河船閘之法，如此，水頭便可更加湍急，驅動水車運轉更速。」
錢惟昱在這個問題上的思路，基本上是把後世民國初那些土法的低水頭水電站築壩攔河岸的法子都多多少少用上了一些。只不過如今這個時代沒有發電機，所以最核心的待驅動設備變成了水車罷了。水車轉速慢、推力大，對水流流速的要求也遠小於發電，如此這般土法也已經夠用了。
數日里，修造銀山的苦役營，以及一些從撩淺軍班底調來的能工巧匠、勘測風水師匠輪番加班加點，一邊把河岸和圍堰按照錢惟昱的要求修改一番，另一些則把水車和作為水力球磨機的大鐵桶、其他配件裝配起來。
七日後，十座大水車驅動的銀礦石球磨機已經安裝造好，開始日夕不行地翻滾，每座球磨機里一次性可以裝載幾十石容量的原礦混合物，然後在水車的帶動下快速轉動。根據實測，輪式和翻車這兩種類型的水車，在實際作業測試下，效率高低立判。
球磨機這種東西，追求的是轉速要快，大水輪的推力大，但是因為扭矩比，所以轉動起來「力大速慢」；而橫板擋水的翻車，卻好像自行車的鏈條原理一樣，因為「前後輪齒輪比不同」，可以小力度、高轉速地轉動。
球磨機是需要一定的高轉速，才能形成離心力把礦石抬升-砸落，實現相互粉碎效果的。所以測試之後，錢惟昱不得不讓眾人把幾座轉輪式水車接上一級舵輪式機構，利用舵輪嚙合時候的棍齒比不同形成轉速調節，相當於是做了個原始的變速箱罷了——只是傳動效能自然比後世的齒輪變速箱要低劣不少。
改造完畢之後，好歹所有裝配起來了的球磨機都能高效實施原礦粉碎作業了，每次投料之後，約摸兩個時辰就能出料一次。兩個時辰后，幾十石原本拳頭大小甚至籃球大小的碎礦、便被粉碎到至多只有葡萄乾大小的細碎程度了，而且更多的是細沙粉礫。比之原本依靠畜力的騾牛轉圈拉杠、舵輪傳動抬升巨石舂錘舂搗礦石高效的多。
這兩者之間的生產效率差距，基本上就相當於後世工地上用石灰石攪拌混凝土，牛拉舂錘就好比一個板磚**絲拿大鎚一錘錘地砸擊粉碎、混合；而水車球磨機就好像大型的水泥攪拌機。平均折算下來，前者一次只能加工一石甚至幾斗的石料，而且舂搗時間也久得多，再加上畜力是要休息地，不像水力那樣每日12個時辰連軸轉。幾項綜合下來，一座大型水力球磨機的分粉碎效率，就抵得上一百多頭大牯牛或者兩百多頭騾子了了。
粉碎后的礦石，再經過篩網竹篦鋪底的淺池中，借著江之川的激流直接沖刷，把輕浮的石頭碎粉衝去，就可以得到初步篩選后的精礦了。這些精礦的品位，可以從原本每石礦石含銀數錢、提高到每石精礦含銀三四兩的程度。