现状清楚了：矿石预处理粗糙，燃料低劣，鼓风技术落后，缺乏有效的精炼和成分配比控制，导致生铁质量差，熟铁和钢产量极低，整个产业链停留在低水平、高成本、低质量的状态。
回到分斋，林越将自己关在屋里，对着搜罗来的几块不同质量的生铁熟铁样品，以及凭记忆和有限资料勾勒出的土法炼铁流程图，陷入了长久的沉思。他并非冶金专家，但基本的原理是懂的。要提高铁产量和质量，无非从几个方面入手：改进鼓风设备，提高炉温；优化燃料，尝试用焦炭（或改良的煤）代替部分木炭和劣质煤；改善矿石预处理；引入或改良精炼工艺，如炒钢法、灌钢法等，以更有效地控制铁中的碳含量和其他杂质。
但这一切，都不能脱离当下的实际。搞高炉？不现实。搞现代炼钢？更是天方夜谭。他需要的是在这个时代技术基础上，能够被理解和接受的、切实可行的改良。
几天后，林越带着一份初步的《试论本州冶铁之弊及改良数则》的条陈，求见了宋濂。
宋濂仔细看完条陈，眉头微蹙：“提高铁产，改良铁质，此事关乎农工，自是紧要。然则，开矿冶铁，历来牵涉甚广。矿脉多在深山，开采不易，且有与民争地、破坏风水之虑。民间土炉，多为豪右或匠户把持，各有传承，惰性极强，未必愿意改动祖传之法。官营铁所，自有章法，轻易变动，恐生事端。且这改良所需投入——改进鼓风、试制新燃料、培训工匠——钱粮从何而出？”
宋濂的顾虑非常实际。每一句都点在了要害上。
“大人所虑极是。”林越早有准备，“学生亦知此事艰难。故不敢言全州推广，只求先行试点。可选一处管理相对规范、东家较为开明、且矿石品质尚可的民间小矿或合营炉场，由州衙出面协调，学生带人入驻指导，尝试进行改良。所需初步费用，或可由州衙拨付少量专款，或由该炉场先行垫付，待见到实效、产出优质铁料获利后，再行补偿或分成。如此，州衙风险可控，炉场亦有盼头。”
他顿了顿，继续道：“至于工匠惰性，学生以为，重赏之下，必有勇夫。若改良成功，产出之铁质量提升、产量增加，售价亦可提高，利润自然增长。届时，可将部分新增利润，奖励给参与改良、出力的工匠和炉工。眼见为实，利之所在，人心自趋。”
“先以点带面，见效后再图推广……”宋濂沉吟着，手指无意识地在案几上划动，“你所提这些改良之法——这‘活塞式双动风箱’以省人力、增风量；这‘焦炭’炼制之法；还有这‘炒钢’、‘灌钢’之精炼术……确有见地，但毕竟纸上谈兵，未曾实践。万一投入钱粮人力，却无成效，甚或引发事故，如何是好？”
“学生愿立军令状！”林越起身，郑重道，“请大人给予学生一次机会，选定试点，限期三月。若三月内，无法使该试点铁产量有明显提升（至少增加三成），或产出的铁料质量无显着改善，学生甘愿受罚，并承担相应损失。若侥幸成功，则请大人允准，将此法逐步推广，并拨付专款，在州城设立‘铁器工坊’，专司优质农具、工具的打造与平价售卖，惠及百姓。”
林越的坚决和自信，让宋濂动容。他知道眼前这个年轻人不是信口开河之辈，抗蝗之事已证明其务实与能力。冶铁之事虽更难，但若真能做成，于北沧州而言，善莫大焉。
思忖再三，宋濂终于缓缓点头：“好！本官便准你所请！此事由你全权负责试点遴选与改良推行，州衙工房王主事协理，一应钱粮支用，需由户房刘主事审核。试点便选在……黑石沟吧。那里有一处官民合营的炉场，管事的是个老成之人，矿石品质尚可，距离州城也不算太远，便于照应。本官会行文过去，令其全力配合。记住，只有三月！万事谨慎，安全第一！”
“谢大人！”林越精神一振。有了宋濂的支持和明确的试点，事情便成功了一半。
黑石沟炉场的管事姓陈，是个五十来岁、精瘦干练的汉子，接到州衙文书，又见林越带着工房的人亲自前来，虽对所谓的“改良”将信将疑，但官面上的吩咐不敢不听，态度倒也客气配合。
林越没有一来就大刀阔斧地改动，而是花了几天时间，带着铁蛋和分斋学生，还有从州城请来的两位老练铁匠，仔细观摩黑石沟现有的采矿、碎矿、洗矿、装炉、鼓风、出铁、粗锻的全过程，记录下每一个细节和存在的问题。同时，他开始着手第一项，也是相对最容易见到效果、风险最小的改良——鼓风设备。
现有的木制大风箱笨重、漏风、效率低。林越根据记忆和简单的物理原理，画出了“活塞式双动风箱”的草图。这种风箱通过推拉活塞，在箱体两端交替产生吸气和排气，能提供更持续、更强劲的气流，且更省力。他请炉场本地的木匠和州城来的巧匠一起研究，选用更致密的木材，改进榫卯和密封（用浸油的皮革或多层布帛），反复试验调整。
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