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泉州港的暮色被地牛装卸的金属碰撞声切割成碎片，林远望着货船甲板上快速堆叠的托盘，眉头却未舒展。苏婉娘送来的密报在灯笼下泛着冷光——马六甲的葡萄牙人不仅仿制出简易版地牛，还在研究以蒸汽驱动的起重装置。海风掠过他手中未冷却的黄铜液压管，突然让他想起工部典籍中记载的古式"走马灯"，热气旋转的原理能否化作更强大的动力？
"召集物流学堂所有算术师、铁匠和烧窑匠。"林远连夜将自己关在工坊，对着沙漏反复推演。当第一缕晨光刺破云层时，墙上已贴满草图：以沸水产生的蒸汽推动活塞，再通过齿轮组将往复运动转化为旋转力，这不正是突破人力与水力局限的关键？但理论与实践的鸿沟横亘眼前——如何制造耐高温、抗高压的容器与管道？现有的青铜与竹制材料显然无法满足需求，铸铁管的研发迫在眉睫。
工坊内很快响起此起彼伏的敲打声。然而，传统的冶铁技术难以满足蒸汽机对铸铁管的严苛要求。普通铸铁含碳量高、质地脆，在蒸汽压力下极易爆裂。林远带领工匠们查阅《天工开物》等典籍，决定改良冶铁工艺。他们用当地黏土混合稻壳灰，反复烧制试验，试图制作出耐高温的炉壁材料。经过数十次尝试，终于发现将高岭土与碎瓷片按七比三的比例混合，经高温烧制后，形成的陶砖能承受更高温度，虽不及后世耐火砖，但足以满足初步需求。
隔热材料方面，林远受蓑衣结构启发，命人将亚麻纤维浸泡在石灰水中蒸煮，再与碾碎的牡蛎壳混合，制成多层叠加的隔热层。这种材料虽不如石棉高效，但胜在取材方便，能有效减缓熔炉热量散失。
为了获取脱氧所需的镁和铝，林远和算术师们翻阅大量古籍，从炼丹术士的记载中得到灵感。他们发现明矾石（主要成分硫酸铝钾）经煅烧、浸取、结晶后，可得到较纯净的铝盐溶液。再将草木灰（富含碳酸钾）加入溶液中，产生氢氧化铝沉淀，经过滤、洗涤后与木炭、铁屑混合，在特制的密闭坩埚中高温灼烧，最终得到纯度不高但足以用于脱氧的金属铝。而镁的提取则更为艰难，他们选取苦土（氧化镁）为原料，与木炭、食盐混合后，在高温熔炉中反应，利用高温下碳的还原性，逐步分离出金属镁。每一次提取都需要反复试验，调整原料配比和温度控制，工坊内常常因为温度把控不当引发小型爆炸，但工匠们毫不退缩。
为了精确控制铸铁的成分与性能，算术师们用算筹反复计算各种原料的配比，记录不同温度、时间下铁水的变化。经过数十次试验，他们终于摸索出一套成熟的工艺：在熔炼过程中多次撇除铁水表面的浮渣，出炉前加入少量的镁和铝进行脱氧，使铸铁的韧性与强度大幅提升。
首批试制的铸铁管出炉时，整个工坊弥漫着刺鼻的铁锈味。这些黑褐色的管道表面粗糙不平，急需精细加工。林远看着手中凹凸不平的铸铁管，陷入沉思。他想到漕船制造时，工匠们用长木杆配合刀具刮削船板的工艺，能否改良后用于管道内壁加工？
在他的主导下，工匠们开始研制镗床。他们将粗大的硬木横梁固定在两个木制支架上，制成龙门框架。在横梁上安装一个可滑动的木制刀架，刀架上固定特制的弧形刀具。操作时，两名工匠转动巨大的木轮，通过绳索和滑轮带动铸铁管在下方匀速旋转，另一名工匠则推动刀架，沿着横梁缓慢移动，刀具便在旋转的管道内壁上切削出光滑的平面。为了保证加工精度，算术师们设计了刻度标尺，精确测量刀架的移动距离和刀具的切入深度。经过不断调试和改进，这台自制镗床终于能将铸铁管内壁的误差控制在极小范围内。
在接口处理上，工匠们设计出榫卯结构，并缠绕浸油麻绳，再涂抹特制的耐火泥——这种泥浆由糯米汁、桐油与陶土混合而成，干燥后坚硬且密封性强。但测试过程并不顺利。当蒸汽通入管道时，多处接口出现渗漏，甚至有管道因承受不住压力而爆裂。工匠们没有气馁，他们将接口改为法兰盘结构，用青铜螺栓固定，并在中间加装浸泡过松脂的皮革垫片。经过十几次改良，终于制造出能够承受高温高压的铸铁管。
解决了管道问题，蒸汽机的研发也在同步推进。老铜匠借鉴古代炼丹鼎的双层结构，打造出夹套式蒸汽釜；算术师用算筹反复测算压力与体积的关系，在釜壁刻上安全刻度；而曾修造过自鸣钟的工匠，则尝试用发条装置控制蒸汽阀门。林远亲自守在试验台旁，看着第一台蒸汽机模型运转——铁制飞轮刚转动三圈，连接管道就因承受不住压力轰然炸裂，滚烫的蒸汽在墙面留下焦黑痕迹。
失败并未浇灭众人的热情。他们不断优化铸铁管的性能，同时改进蒸汽机的设计。将竹制管道全部换成铸铁管后，又在接口处采用了更精密的研磨工艺，确保严丝合缝。为防止蒸汽釜过热，他们仿照水车原理，设计出循环水冷系统：用竹筒连接蓄水池，通过人力驱动的齿轮泵将水输送至蒸汽釜的夹套层，带走多余热量。经过十七次爆炸与改良，当新制的蒸汽机发出稳定的轰鸣声时，整个工坊陷入沸腾。但林远清醒地意识到，这台仅能驱动小型磨盘的机器，距离实用化还差得太远。
