军器监匠作工坊的情形，比武库稍好，却也有限。数十座大小不一的炼铁炉、锻炉、退火窑分布在各处院落，黑烟滚滚，叮当之声不绝于耳，匠人们赤膊劳作，汗流浃背，看起来一片繁忙景象。
然而，在云湛这位“内行”眼中，问题同样触目惊心。
炼铁炉多为传统的小型竖炉或坩埚炉，燃料以木炭为主，但木炭质量参差不齐，影响了炉温与铁水纯净度。炉体本身保养不佳，耐火砖破损严重，热量散失巨大。最重要的是，这些炉子各自为政，每一炉炼出的铁水质地、成分都有差异，全凭炉前匠师的经验“看火候”，毫无标准可言。
锻打工坊更是如此。铁料加热后，由匠人手工捶打成型，力度、次数、折叠锻打的层数，全凭师傅手感与习惯。同一批铁料，不同匠人打出的刀胚，性能可能天差地别。所谓的“百炼钢”，在这里更像是“碰运气钢”，且效率低下。
云湛在工坊内巡视了近两个时辰，与几位看似老实本分、技艺相对熟练的老匠人简单交谈，又仔细查看了几处关键的物料堆场和半成品存放处，心中那改良方案的雏形，渐渐清晰，却也变得更加沉重。
仅仅优化现有流程、加强检验，或许能剔除最劣等的成品，将粗制滥造的比例降低一些，但想从根本上提升军械质量，尤其是刀剑甲片这类对材料性能要求极高的部件，必须从源头上解决问题——铁的冶炼质量。
回到军器监临时为他安排的、位于监正值房隔壁的一间略显简陋的公事房，云湛屏退左右，只留下赵德柱守在门外。他摊开纸笔，开始勾画。
他知道，自己的想法一旦提出，必将石破天惊，甚至可能被视为“异想天开”、“劳民伤财”。但若想真正造出堪用的军械，这是绕不开的一步。
沉吟良久，直到暮色四合，公事房内点起了灯烛，云湛才停笔。纸上画着一个结构相对复杂的竖炉草图，旁边标注着尺寸、风道、烟囱、出铁口、耐火材料要求等简要说明，还有一系列关于炉料配比（铁矿、焦炭——他标注为“精炼石炭”、石灰石）、鼓风要求（他想到的是尝试改进水排或畜力鼓风，加大风量与风压）、以及初步的“标准化”冶炼流程设想。
这不是现代高炉，但相较于这个时代普遍使用的小型竖炉或坩埚炉，它更大，结构更合理，追求更高的炉温和更稳定的铁水质量，可以视作一种原始高炉或改进型大型坚炉。云湛将其暂命名为“聚元炉”，取“汇聚火力，熔炼精元”之意。
建造这样一座炉子，需要专业的窑炉工匠（这方面可以请鲁寿山推荐或从琉璃行当借调懂耐火材料的匠人）、大量的特定耐火砖、优质的“石炭”（需先行尝试焦化工艺以获得初步的焦炭）、更强大的鼓风设备、以及对铁矿和熔剂的预处理（破碎、筛选）。更重要的是，它需要时间，需要大量的人力物力投入。
而这些，恰恰是皇帝给的四十日期限内，最缺乏的东西。
但云湛决定，必须提出来。哪怕暂时无法立刻建成，也要作为一个明确的、长远的技术方向和施压工具。同时，他可以先以“试验”为名，建造一个缩小版的、结构简化的“试验炉”，用于验证焦炭炼铁、改进鼓风等关键技术的可行性，并尝试小批量生产质量更稳定的“试验铁”，用于打造那五百把刀和部分箭簇。这样，既能应对眼前的紧急任务，又能为未来的真正革新积累经验、培养人员、争取时间和资源。
理清思路，云湛连夜求见齐王李景睿。此事，必须先获得齐王的支持，才有可能上达天听，并获得必要的资源倾斜。
齐王府，书房。烛火下，李景睿仔细看着云湛带来的草图与说明，眉头越皱越紧。
“聚元炉……统一冶炼，提升铁水质量……”李景睿低声重复，目光锐利地看向云湛，“云先生，此炉建成，确能大幅提升铁质？”
“回殿下，此炉设计，旨在提升炉温、稳定炉况、改善铁水纯净度与均匀性。”云湛解释道，“炉温更高，可更有效去除杂质；炉况稳定，则每炉产出之铁水性质相近；配合预处理后的精料与强效鼓风，有望得到比现有军器监所产，品质更高、更稳定的‘熟铁’乃至初步的‘低碳钢’。以此为材，打造刀剑甲片，其韧性、硬度、耐腐蚀性，皆可望有显着提升。”
“需要多少时间？多少银钱？”李景睿问到了最关键的问题。
云湛如实相告：“若要建成图中规模之完整‘聚元炉’，并配套相应料场、鼓风、耐火窑等，以军器监目前之人力物力及……可能的阻力，即便全力以赴，恐也需三月以上。耗费……初步估算，不低于五万两白银。”
“五万两！三个月！”李景睿倒吸一口凉气，“父皇只给了四十日！而且，如今朝中为北疆战事、赈灾、边军粮饷已焦头烂额，户部绝不可能轻易拨付如此巨款，用于建造一座‘可能有用’的新炉！”
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