還有第三個原因，就是增加選礦這個步驟。
後世處理貧鐵礦要比富礦多一步選礦的步驟，而熊部落所用的貧鐵礦，裏麵的雜質也是五花八門，別說熊山這個原始人不清楚，連熊洪這個對鐵礦有一定了解的“全知者”，也沒辦法分辨和篩選出來。
但分辨不出來不代表沒有辦法，現在推行的水碓和腳踏碓，都能對礦石進行初步的破碎，破碎之後的顆粒還是比較大，而且也不均勻。
熊洪要做的，就是盡可能地提升破碎的質量，比如用水碓破碎之後，再上磨進行研磨，這樣顆粒度小了，熔煉的效率也能上升。
當然也不是越小越好，入爐鐵礦石要有適宜的粒度。粒度過大會減少煤氣與鐵礦石的接觸麵積，使鐵礦石不易加熱和還原，煤氣利用變差，焦比升高；過小則增加氣流阻力，同時易吹出爐外形成爐塵損失，降低產量；粒度大小不均，則嚴重影響料柱透氣性。因此，大塊應破碎，粉末應篩除，粒度應適宜而均勻。一般要求礦石粒度在2-4厘米的範圍，並力求縮小上下限粒度差。
第四個原因，熊洪覺得還是爐溫的問題。雖然鐵的熔點接近1600攝氏度，以目前熊部落的高爐來看，勉強能夠達到，但能改進的地方也很多。
現在高爐就是純粹地燒焦炭，最多再加個鼓風機，高溫燃燒的焦炭，會產生一些一氧化碳，在高溫的作用下產生還原反應，將鐵礦石中的氧給奪出來變成鐵。
而熊部落的爐子在設計上還很是原始，焦炭產生的一氧化碳也不夠多，需要想辦法再增加一氧化碳的含量，而要實現這個目的，可以用一種笨辦法，就是噴點水進去。高溫狀態下，水和煤炭進行反應，會形成一些一氧化碳的氣體，這樣就能增加焦炭產出一氧化碳的效率。不過這個辦法，還需要對爐子進行改進。
原因分析出來了，那大致的思路也就清晰了，剩下的，就按照這樣的想法，優化這些煉鐵的流程。
第一步是礦石破碎，這是鐵礦石預先處理的重要步驟，鑒於水碓和腳踏碓的低效率，熊洪跟熊木等人這幾天，共同設計了一個專門用於破碎的裝置。
破碎裝置結構並不複雜，動力來源主要也是使用畜力。在破碎礦石的地方，有一根很是粗壯的木頭作為橫梁，兩側用磚石和木頭做成支架，離地麵大概3米左右；一大塊被人工雕琢過的堅硬石料，整體呈杵形，重大概200多斤，通過尾部的鐵鉤，拴上鐵鏈，繞過被拴在橫梁上的滑輪上，通過幾個鐵製的滑輪，構成滑輪組，而鐵鏈的另一端被捆在離橫梁不遠的一個木質絞盤上。
木質的絞盤如同一個被平放的車輪，車輪中間有一根豎直的木料固定在“車輪”上，這個木料就是傳輸絞盤動力的軸承。在“車輪”四周凸出來幾根橫木，綁在驢子身上的護具上麵；驢子繞著絞盤轉動，絞盤將軸承上方的鐵鏈給絞緊，鐵鏈收緊從而把石頭給拉到橫梁上，石頭大概被拉到兩米高的時候，軸承上設置的機關裝置會釋放鐵鏈，石頭在重力的作用下，猛地砸向底下的礦石。
地麵挖了一個近一米深的坑洞，坑壁四周都用石頭給填滿，這樣裏麵的礦石就不會被砸到土裏，而是在這個坑洞中被破碎。
這個裝置最核心的部分就是如何在石杵被拉到最高處的時候釋放下來，然後又重新被拉上去。
熊木和熊洪商量之後，采用了一種簡單的擒縱機構，結合特製的硬木齒輪，齒輪轉到一定的位置——正好是巨石被拉到最高處，擒縱機構正好碰到齒輪缺齒的部分，觸發機構上的擒縱叉，傳到絞盤上，絞盤會解鎖固定鐵鏈的裝置，石頭就能被釋放下來；然後擒縱機構在驢子拉動的情況下，再次固定鐵鏈，重複上麵的過程。
“嗯，這次結果還是可以的，”外麵是白茫茫的一片景象，熊洪披著柔軟暖和的鹿皮大衣，帶著帽子跟熊木一起來煉鐵坊這邊改進破碎的裝置，“至少不是一杵下去，鐵礦石和石槽一起碎掉了。”
“光這個石槽就改了好幾次，采集巨石的人都要把我給吃掉了，隻能采用埋在地裏的辦法，”熊木搖頭苦笑，“不過改進後的破碎效率是提升了很多，而且不需要更多的族人在這裏，節省下來的人手，就能做更多的事情。”
“嗯，這是當然的，不然我們設計這個裝置的意義何在？”熊洪嗬嗬一笑，看到這個破碎裝置起到作用，心情也是大好，“對了，在絞盤和石杵中間增加一道磚牆、最不濟也要增加一道木牆隔檔，防止飛濺的石頭擊傷族人和驢子。”
“還有，不管是那個環節，隻要是運用了這些機械裝置，生產前必須要檢查裝置，確保這些工具處於正常的狀態，”熊洪嚴肅地說道，“對這些參與生產的族人，也必須開展培訓和指導，必須嚴格遵守操作的流程，防止出現意外，這個由各個工坊的隊長負責，出了問題，由你們這些隊長來承擔。”
熊洪很是注意這些生產過程中的意外情況，雖然僅靠嚴格的管理和製度能夠減少一些，但總歸是難以避免，之前已經出現過不少違規操作給族人帶來的傷害，雖然都不大，也沒有造成傷亡，可總歸是讓人心驚膽戰，也影響生產。
“明白，這個事情有必要跟大家都說明，”熊木看到熊洪嚴肅的表情和話語，也知道這件事的重要性，“我會跟熊山他們都說一下的，等過年前的隊長會議，我會整理一下各種製度，保證安全的生產。”
“嗯，如此最好，要知道，每個族人的安全都是我們要保護的，這樣我們熊部落才能走的更遠。”
正好今天在煉鐵坊這邊巡查，熊洪也順帶看了一下熊木新設計出來的風箱。
煉鐵的過程中，要不間斷地給爐子裏麵鼓風，增加氧氣的含量，讓爐子裏的溫度更高，煤炭燃燒的更徹底，這就需要風箱鼓風。
原本爐子旁邊的風箱，就是那種普通的木箱結構，通過進風口和出風口以及竹節管道，在木杆的推拉下，產生一些風吹進去；而現在新設計的風箱，則是采用了風扇車的結構，整體看起來也跟風扇車差不多，隻不過多了一些扇葉，密封性也更好，而且驅動的動力不僅可以用人力搖動外麵的搖把，也可以利用傳動裝置和木質的齒輪結構，用畜力或者水力拉動。
“這個鼓風裝置挺好用，更省力，並且吹進去的空氣更多，爐溫也更高。經過破碎篩選之後的鐵礦石，出鐵量也高出不少，”熊山興奮地說道，他剛剛從鐵礦那邊趕迴來，正好看到部落新做出來的鼓風機，“目前經過初步的篩選和燒結，預先處理的鐵礦石，每十斤鐵礦，能出四到五斤的鐵水，相比之前都翻倍了。”
由於熊部落鐵山那邊是貧鐵礦，導致不僅要破碎，還要進行篩選。而篩選的辦法也比較原始，就是用水淘的辦法。破碎後的礦石原料放到水裏，就會先溶解一些雜質到水裏，而鐵礦石和雜質等不溶於水的，在水裏下沉的速度也不一樣，在底部形成的沉澱層也不同。利用這個規律，就能剔除一部分雜質，得到純度更高的精鐵礦。
水洗之後的礦石原料，加上助熔劑(石灰石、生石灰等)和燃料(焦炭粉)等，按比例進行配比，加水混合製成顆粒狀燒結混合料，平鋪在燒結台上，經點火抽風燒結成塊後，再送到高爐進行熔煉。
“不僅僅是鼓風機的作用，對爐子餘熱的利用也很重要，”熊山繼續說道，“你們看爐子的兩側，有兩根陶管和大的木箱，可以收集爐子散發的熱量，預先加熱要吹到爐子的空氣，然後再通過這些竹管吹到爐子裏，這樣能節省不少燃料，也能保證爐子裏麵的溫度。”
“嗯，高爐如果還需要改進的，就由你們商量著來，具體的改動要等到明年，今年冬天結束前，還是用原來的方法，盡快把需要補齊的工具給製作出來，”熊洪說著，拉開牛車上麵的木門，“行了，今天到這裏來看一眼，我心裏就放心多了，爭取早日完成生產目標，下個月給所有的族人都好好歇一歇，等到開春，耕地會很忙。”
“好的，這還有不到一個月的時間，如果一切順利的話，差不多這個月開采出來的礦石足夠，剩下的生產，隻要等過段時間材料都準備充分了就可以進行，”熊山點頭應到，“幸虧有這麽多族人的加入，人手充足很多，否則真的沒辦法按時完成這些任務。”
熊洪也放心了很多，隻要不耽誤春耕，一切都好說。明年耕地的麵積還要再擴充，按照之前的規劃，整個部落要耕種近4萬畝的耕地，其中有近三分之一需要新開辟，壓力不可謂不大，所以不管是哪個生產的工坊，在春耕的時候，都要停止或者減少生產，全力支持石雪的農耕工作。
後世處理貧鐵礦要比富礦多一步選礦的步驟，而熊部落所用的貧鐵礦，裏麵的雜質也是五花八門，別說熊山這個原始人不清楚，連熊洪這個對鐵礦有一定了解的“全知者”，也沒辦法分辨和篩選出來。
但分辨不出來不代表沒有辦法，現在推行的水碓和腳踏碓，都能對礦石進行初步的破碎，破碎之後的顆粒還是比較大，而且也不均勻。
熊洪要做的，就是盡可能地提升破碎的質量，比如用水碓破碎之後，再上磨進行研磨，這樣顆粒度小了，熔煉的效率也能上升。
當然也不是越小越好，入爐鐵礦石要有適宜的粒度。粒度過大會減少煤氣與鐵礦石的接觸麵積，使鐵礦石不易加熱和還原，煤氣利用變差，焦比升高；過小則增加氣流阻力，同時易吹出爐外形成爐塵損失，降低產量；粒度大小不均，則嚴重影響料柱透氣性。因此，大塊應破碎，粉末應篩除，粒度應適宜而均勻。一般要求礦石粒度在2-4厘米的範圍，並力求縮小上下限粒度差。
第四個原因，熊洪覺得還是爐溫的問題。雖然鐵的熔點接近1600攝氏度，以目前熊部落的高爐來看，勉強能夠達到，但能改進的地方也很多。
現在高爐就是純粹地燒焦炭，最多再加個鼓風機，高溫燃燒的焦炭，會產生一些一氧化碳，在高溫的作用下產生還原反應，將鐵礦石中的氧給奪出來變成鐵。
而熊部落的爐子在設計上還很是原始，焦炭產生的一氧化碳也不夠多，需要想辦法再增加一氧化碳的含量，而要實現這個目的，可以用一種笨辦法，就是噴點水進去。高溫狀態下，水和煤炭進行反應，會形成一些一氧化碳的氣體，這樣就能增加焦炭產出一氧化碳的效率。不過這個辦法，還需要對爐子進行改進。
原因分析出來了，那大致的思路也就清晰了，剩下的，就按照這樣的想法，優化這些煉鐵的流程。
第一步是礦石破碎，這是鐵礦石預先處理的重要步驟，鑒於水碓和腳踏碓的低效率，熊洪跟熊木等人這幾天，共同設計了一個專門用於破碎的裝置。
破碎裝置結構並不複雜，動力來源主要也是使用畜力。在破碎礦石的地方，有一根很是粗壯的木頭作為橫梁，兩側用磚石和木頭做成支架，離地麵大概3米左右；一大塊被人工雕琢過的堅硬石料，整體呈杵形，重大概200多斤，通過尾部的鐵鉤，拴上鐵鏈，繞過被拴在橫梁上的滑輪上，通過幾個鐵製的滑輪，構成滑輪組，而鐵鏈的另一端被捆在離橫梁不遠的一個木質絞盤上。
木質的絞盤如同一個被平放的車輪，車輪中間有一根豎直的木料固定在“車輪”上，這個木料就是傳輸絞盤動力的軸承。在“車輪”四周凸出來幾根橫木，綁在驢子身上的護具上麵；驢子繞著絞盤轉動，絞盤將軸承上方的鐵鏈給絞緊，鐵鏈收緊從而把石頭給拉到橫梁上，石頭大概被拉到兩米高的時候，軸承上設置的機關裝置會釋放鐵鏈，石頭在重力的作用下，猛地砸向底下的礦石。
地麵挖了一個近一米深的坑洞，坑壁四周都用石頭給填滿，這樣裏麵的礦石就不會被砸到土裏，而是在這個坑洞中被破碎。
這個裝置最核心的部分就是如何在石杵被拉到最高處的時候釋放下來，然後又重新被拉上去。
熊木和熊洪商量之後，采用了一種簡單的擒縱機構，結合特製的硬木齒輪，齒輪轉到一定的位置——正好是巨石被拉到最高處，擒縱機構正好碰到齒輪缺齒的部分，觸發機構上的擒縱叉，傳到絞盤上，絞盤會解鎖固定鐵鏈的裝置，石頭就能被釋放下來；然後擒縱機構在驢子拉動的情況下，再次固定鐵鏈，重複上麵的過程。
“嗯，這次結果還是可以的，”外麵是白茫茫的一片景象，熊洪披著柔軟暖和的鹿皮大衣，帶著帽子跟熊木一起來煉鐵坊這邊改進破碎的裝置，“至少不是一杵下去，鐵礦石和石槽一起碎掉了。”
“光這個石槽就改了好幾次，采集巨石的人都要把我給吃掉了，隻能采用埋在地裏的辦法，”熊木搖頭苦笑，“不過改進後的破碎效率是提升了很多，而且不需要更多的族人在這裏，節省下來的人手，就能做更多的事情。”
“嗯，這是當然的，不然我們設計這個裝置的意義何在？”熊洪嗬嗬一笑，看到這個破碎裝置起到作用，心情也是大好，“對了，在絞盤和石杵中間增加一道磚牆、最不濟也要增加一道木牆隔檔，防止飛濺的石頭擊傷族人和驢子。”
“還有，不管是那個環節，隻要是運用了這些機械裝置，生產前必須要檢查裝置，確保這些工具處於正常的狀態，”熊洪嚴肅地說道，“對這些參與生產的族人，也必須開展培訓和指導，必須嚴格遵守操作的流程，防止出現意外，這個由各個工坊的隊長負責，出了問題，由你們這些隊長來承擔。”
熊洪很是注意這些生產過程中的意外情況，雖然僅靠嚴格的管理和製度能夠減少一些，但總歸是難以避免，之前已經出現過不少違規操作給族人帶來的傷害，雖然都不大，也沒有造成傷亡，可總歸是讓人心驚膽戰，也影響生產。
“明白，這個事情有必要跟大家都說明，”熊木看到熊洪嚴肅的表情和話語，也知道這件事的重要性，“我會跟熊山他們都說一下的，等過年前的隊長會議，我會整理一下各種製度，保證安全的生產。”
“嗯，如此最好，要知道，每個族人的安全都是我們要保護的，這樣我們熊部落才能走的更遠。”
正好今天在煉鐵坊這邊巡查，熊洪也順帶看了一下熊木新設計出來的風箱。
煉鐵的過程中，要不間斷地給爐子裏麵鼓風，增加氧氣的含量，讓爐子裏的溫度更高，煤炭燃燒的更徹底，這就需要風箱鼓風。
原本爐子旁邊的風箱，就是那種普通的木箱結構，通過進風口和出風口以及竹節管道，在木杆的推拉下，產生一些風吹進去；而現在新設計的風箱，則是采用了風扇車的結構，整體看起來也跟風扇車差不多，隻不過多了一些扇葉，密封性也更好，而且驅動的動力不僅可以用人力搖動外麵的搖把，也可以利用傳動裝置和木質的齒輪結構，用畜力或者水力拉動。
“這個鼓風裝置挺好用，更省力，並且吹進去的空氣更多，爐溫也更高。經過破碎篩選之後的鐵礦石，出鐵量也高出不少，”熊山興奮地說道，他剛剛從鐵礦那邊趕迴來，正好看到部落新做出來的鼓風機，“目前經過初步的篩選和燒結，預先處理的鐵礦石，每十斤鐵礦，能出四到五斤的鐵水，相比之前都翻倍了。”
由於熊部落鐵山那邊是貧鐵礦，導致不僅要破碎，還要進行篩選。而篩選的辦法也比較原始，就是用水淘的辦法。破碎後的礦石原料放到水裏，就會先溶解一些雜質到水裏，而鐵礦石和雜質等不溶於水的，在水裏下沉的速度也不一樣，在底部形成的沉澱層也不同。利用這個規律，就能剔除一部分雜質，得到純度更高的精鐵礦。
水洗之後的礦石原料，加上助熔劑(石灰石、生石灰等)和燃料(焦炭粉)等，按比例進行配比，加水混合製成顆粒狀燒結混合料，平鋪在燒結台上，經點火抽風燒結成塊後，再送到高爐進行熔煉。
“不僅僅是鼓風機的作用，對爐子餘熱的利用也很重要，”熊山繼續說道，“你們看爐子的兩側，有兩根陶管和大的木箱，可以收集爐子散發的熱量，預先加熱要吹到爐子的空氣，然後再通過這些竹管吹到爐子裏，這樣能節省不少燃料，也能保證爐子裏麵的溫度。”
“嗯，高爐如果還需要改進的，就由你們商量著來，具體的改動要等到明年，今年冬天結束前，還是用原來的方法，盡快把需要補齊的工具給製作出來，”熊洪說著，拉開牛車上麵的木門，“行了，今天到這裏來看一眼，我心裏就放心多了，爭取早日完成生產目標，下個月給所有的族人都好好歇一歇，等到開春，耕地會很忙。”
“好的，這還有不到一個月的時間，如果一切順利的話，差不多這個月開采出來的礦石足夠，剩下的生產，隻要等過段時間材料都準備充分了就可以進行，”熊山點頭應到，“幸虧有這麽多族人的加入，人手充足很多，否則真的沒辦法按時完成這些任務。”
熊洪也放心了很多，隻要不耽誤春耕，一切都好說。明年耕地的麵積還要再擴充，按照之前的規劃，整個部落要耕種近4萬畝的耕地，其中有近三分之一需要新開辟，壓力不可謂不大，所以不管是哪個生產的工坊，在春耕的時候，都要停止或者減少生產，全力支持石雪的農耕工作。