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对于一个晚辈来这里指手画脚，张廷方当然不愿意。如今，张涵知情识趣，他也愉快地给予了配合，把后来的汝南铁匠李胜忠给了张涵。李胜忠的手艺相当不错，在整个作坊里也是数一数二的。给张涵，张廷方觉得有点浪费，但张涵表现的很尊重他，他也就投桃抱李了。
炼铁的高炉，在汉代便被使用了。张涵仔细看了一下结构，详细询问了整个过程，并旁观李胜忠炼了几炉铁。最终发现，似乎与现代高炉没多大区别其实，有区别的话，张涵也看不出来的。他对冶炼的了解，还没有这几天学习的多。
不过，没吃过猪肉，也看过猪走。根据张涵了解的情况，他还是可以进行一些尝试的。
张涵的尝试是集中在燃料这里，他把炼铁使用的木碳换成了煤，结果失败了。李胜忠曾经告诉过他，张廷方已经用煤试验过了，但效果不好，如此冶炼出来的铁发脆易碎，质量很差。由于李胜忠说的不清楚，张涵便试验了一下，发现果然如此。
张涵这时才想起来，中国的煤炭多磷硫，冶炼多半用的是焦炭。他也不在意，失败乃成功之母，试验总是要先失败的。
然后，张涵又要了些儿焦炭过来。炼焦的碳窑虽然距离是冶铁作坊不远，却不归张廷方管，而是由琉璃窑管事李九负责。
在项让冒充大秦使节之后，琉璃的需求一落千丈，张家根本没有渠道向外卖，所以要求琉璃窑降低产量，哪怕每人每天只造一件琉璃也可以，但一定要求是jīng品张昭一直希望能再造出来一个五sè玉瓶来。当然，如果能造出明月珠来，那就更好了。
如此一来，对焦炭的需要便少了许多。后来，家中人手缺乏，便大幅减少了挖煤炼焦和打杂的，这些没有直接接触过琉璃的，都拉去垦荒了。
说起这些事情，李九唏嘘不已，一副情以何堪的样子。张涵看着好笑，倒想起件事情来，棱镜、凹镜、凸镜、望远镜、显微镜……前途广阔，这些人闲着也是闲着，不如给他研究研究这些东西。
明年的天里，一定要加上这些内容，张涵暗暗告诉自己。
闲话少说，张涵直接从祖父那里，把碳窑要了过来，仅定期给琉璃窑提供焦炭。
以焦炭作燃料，这一次取得了很大成功，铁矿石迅速熔化，令李胜忠颇惊讶，但经验丰富的他是不会cāo作失误的，成品的质量相当不错。
接下来的几次实验里，李胜忠确定了焦炭与铁矿石的比例关系，把冶炼的速度提高了一倍，并把每炉铁水的产量提高了三分之一。
张廷方大为惊奇，挑着大拇指，连声称赞：“行！不愧是张氏神童，干的好……”
张涵笑笑，露出一口小白牙，“六伯，您就别笑话我了。若是六伯早拿到焦炭，早就完成了。”
张廷方看哄不了张涵，“嘿嘿”直乐，却也不说那些有的没有的了。
“回家吃饭，回家吃饭，今天，让你婶给你做点儿好吃的……”
再后来，红砖水泥砌成的大烟囱拔地而起，张涵足足建了八丈（约19米）高。为了避免被人看到，烟囱被建在一山凹处，三面有山树的遮掩，而烟囱外面也涂成了黄绿相间不规则的掩护sè，远远看去，似与山树融为一体。
烟囱的效果很好，水排橐（牛皮囊）稍微鼓风，煤炭便在高炉里猛烈燃烧起来。张涵再接再厉，开始建设更大的高炉。张家的高炉是当时规模较小的一种，高与直径都在六七尺间，张涵新建设了一座高两丈半，直径一丈八尺的高炉，以提高效率。
张涵好不容易想起了蓄热室，试验过后，效果显著。新高炉就在两侧各增加了蓄热室，炉顶则附设了燃烧室。
高炉炉顶废气先进入燃烧室燃烧，热气上升，进入蓄热室，把热量传递给砖格，使之变热，变冷的废气通过烟囱排入空中；当一侧砖格加热到一定温度后，即用热气加热另一侧的砖格，而把冷空气鼓入已加热好的蓄热室中，使之从砖格上吸取充足的热量，出来就变成了热风，随即鼓入高炉中。
如此轮换不止，鼓入高炉的空气始终是热的，不仅提高了效率，还改善了成铁质量。
今天是新高炉试运行，便出现了之前的一幕。说是指挥，张涵能做的早已做完，在现场所做的，也就是这一声令下了。
在‘管理’冶铁作坊的同时，张涵还时常跑到南边新开垦的农庄，看看那里建的怎么样了。
新农庄临近蒙山，在买地的时候，县吏许是收了不菲的好处，随手一圈，不仅地圈了很多，还圈进去很大一片山区。在庄园的中心，有一处山谷，里面有一条溪水潺潺流出。小溪的水量不是很大，但胜在清澈见底，配合周围的绿树山石，别有一番景致。
张涵已经与祖父商量好，在那里建设些院落房舍，给老师岑晊一家居住的同时，也可以在那里办一处学堂。到时候，就把族学搬过去。一个羊也是赶，二个羊也是放，岑晊这么好的老师当然要充分利用。
张昭有些不解张涵为何如此上心，然这总是件好事，也就痛快的答应了他。
对于那里的住房，张涵很是用了点儿心思。可是，以他的眼光，也建不出什么特别的房子来。无非是红砖房、水泥墙，再粉刷上一层白灰，刮上石膏，开几个大窗户之类。不过，如此一来，室内就明亮了许多，看起来清清爽爽，颇为舒服。
也许是物以稀为贵的缘故，张昭看了绿树掩映中的红砖房，非常喜欢，打算过段时间在张家大宅建几间。岑晊看后也很满意，对张涵的不良企图，也就默许了。
其实，象岑晊这样的著名学者虽然承认的正式弟子很少，但设jīng舍有教无类，对来求学的学子是极为宽容的，通常都不会拒绝。所以，一说某人门生成千上万，一点都不希奇。至于不学经，只求依附于豪门门下的，数量更多。然而，那就是另一回事了。
为了避人耳目，岑晊给自己起了个别号，周南先生。并以号为名，自称周南。岑先生没有解释过这个别号的意思，张涵知道，别号出自《诗经周南卷耳》，却不知先生在怀念谁，怀念什么……
建宁三年（170年）七月，族学正式搬到了卞南庄。
张昭正式与黄渊谈过话了，询问他是想继续留在族学，还是想去当官。不管怎样，黄渊都被张家承认是一份子了。
黄渊犹豫了，本以为他自己这些年来已心如死灰，谁知道，如今一有机会，死灰却又有复燃了。犹豫再三，黄渊还是抵挡不住做官的诱惑，光宗耀祖荣妻荫子，一直是读人的梦想。
于是，张昭一纸荐，便把他推荐到鲁国作了一个从事。张昭答应他，过上两三年便想办法给他弄一个孝廉名额。黄渊便欣欣然，带着家人前去赴任了。
此时此刻，族学扎年龄长些儿的学子，都已经离开。家中富裕些儿的，多已经出门游学，长些见识，或者在学问上更进一步；而家中较清贫的，则已开始劳作养家了，或者去做乡吏县吏郡国吏，或者到张家帮忙做事。
族学中便以张奂这几人为长，又隐隐以张涵为首了。
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