第18章 铁缸
铸铁缸比铸铜缸难。
铁的熔点高，一千一百多度才化。木炭火不够，得用更好的炭。林正安让人从句容运来无烟煤，当地叫“石炭“。石炭烧起来温度高，但烟大，黑烟滚滚，呛得人直咳。铁的熔点比铜高三百度，木炭火不够，非得石炭不可。明代的人不懂熔点，但他们知道“铁比铜难化“。
铁炉坊的炉子改了改，加了烟道，烟往侧边走，不再直冲炉口。
第一只铁缸铸造。
砂模是圆柱形。外径一尺六，内径一尺，壁厚三寸。砂模用本地耐火土混石英砂夯筑，阴干。阴干的时间比铜缸多两天，因为铁水温度高，砂模容易裂。阴干五天，每天翻一次面，林正安守在模子旁边看，用手指按砂模表面，按硬了才放心。
他算收缩率。铁水冷却收缩，收缩率约百分之二。砂模要比成品大两分，不然铸出来尺寸不够。三寸壁厚差一分，活塞和缸壁的间隙就差一分，密封就差一档。他把砂模的内径加了两分，外径也加了两分，缩完之后正好。
浇铸那天，林正安守了一整夜。
石炭火在炉膛里烧，炉口往出蹿红光，把他的脸映得通红。铁料在坩埚里化，颜色从黑变红，从红变橘，从橘变亮黄。
亮黄色。比铜水亮。铜水是橘红色，铁水是亮黄色。铁水的颜色比铜水亮一档，这是温度的差。明代的人也用这法子，只是不叫色温，叫“火候“。
铁水从坩埚里倒进浇口。林正安调整浇铸速度，比铜慢。铜水稀，倒快了不溢；铁水稠，倒快了会堵浇口。他拿长柄铁勺，一勺一勺地倒，每一勺停一下，等前一口的铁水流下去。
倒完了。砂模冒着热气，“嗤嗤“地响。
等。
等铁水在砂模里冷下来。林正安守在旁边，没走。宋应星在角落里打瞌睡，头一点一点的。冯廷半夜来了一趟，看了两眼，扔下一句“看着点，别炸了“，走了。
天亮了。砂模凉了。
开模。
林正安拿锤子轻轻敲砂模外壳，砂土一块一块剥下来。铁缸露出来了。
铁缸表面粗糙。比铜缸粗糙得多。铁的收缩率大，表面有龟裂纹，像干裂的泥地。但整体没裂，没穿。他拿锤子敲了一下缸壁。
“咚。“
声音发闷，但实。不像铜缸那种空响，是一种沉的，闷的，但里面是实心的声音。
他松了一口气。
但问题在内壁。
砂模在铁水高温下烧结了。内壁粘了一层砂，硬得锉不动。他拿锉刀锉了半天，锉刀在砂层上打滑，锉不下去。换凿子凿，凿一下崩一点砂下来，慢得让人想骂娘。
宋应星在旁边记。
“铁缸外壁粗，内壁粘砂，凿之不动。“
林正安看了他一眼。“你记得倒是仔细。“
“先生说过，“宋应星低着头，“记下来才知道下次怎么改。“
林正安没接话，继续凿。凿了一上午，才弄出一小段光滑面，约莫巴掌大。照这个速度，把整个内壁凿光滑，得凿一个月。
他停下来，想。
锉不行，太硬。磨可以，但圆形内壁磨起来费劲，手伸不进去，使不上力。
他想了一个办法。
找一根长铁杆，约四尺长，一头绑一块磨石。铁杆从缸口伸进去，磨石抵着内壁。铁杆另一头架在水排的曲柄上。水排转动，曲柄来回推拉，铁杆在缸里来回拉动，磨石在缸壁上来回磨。这就是镗——用磨石把粗糙的内壁磨光滑。原理和镗床一样，只是动力换成了水排，刀具换成了磨石。精度差十万八千里，但思路一样——把工具固定在往复机构上，让工具在缸壁上走。
他把这个装置搭起来，调了调角度。水排转，铁杆动，磨石在缸壁上“沙沙“地响。
慢。
很慢。
磨了三天，内壁才勉强光滑。他把手伸进去摸，手在缸壁上滑了一圈。还有粗糙的纹路，能摸到一道一道的棱，但比之前好多了。之前是粘砂，锉不动；现在是纹路，是磨石留下的痕迹。
纹路是竖向的。因为磨石是上下磨的，磨出来的纹路沿着缸的轴向，从缸口到缸底，一道一道竖着。
他看着那些竖纹看了一会儿。
周砺来看了一次。
他进门的时候，看见院子里又是水排，又是铁缸，又是磨石，还有一根铁杆在水排带动下来回抽动，磨石在缸壁上“沙沙“响。他站在那里看了一会儿，眉头越皱越紧。
“你又是水排，又是铁缸，又是磨石，“周砺说，“到底在做什么？“
“抽水的机器。“
“抽水的机器用桶就行了。“
“桶抽不了三丈深的水。“
周砺没出声。他弯腰看了看那个铁缸，用指甲在缸壁上掐了一下。掐不动。他又敲了一下，“咚“的一声闷响。
“这铁，“周砺说，“比铜还重。“
“铁比铜重。“
“能扛住？“
“能。壁厚三寸。“
铁缸比铜缸重三倍，但成本低五倍。铁的韧性不如铜，但铸铁在低压下不会炸。铜炸是碎片飞，铁炸是裂口。铁缸的壁厚三寸，比铜缸厚一寸。壁厚够了，蒸汽压就好控制。这套账他算过无数遍——铁缸是丑，是糙，是重，但它便宜，厚实，炸了也只是裂。铜缸漂亮，光滑，轻，但它贵，脆，炸了要命。工程师选材料，不选好看的，选合适的。
周砺站起来，拍了拍手上的铁锈粉。他没再问，走到门口，回头看了一眼那个在缸里来回磨的磨石。
“磨完了告诉我。“他说。
磨完了。
铁缸立在院子中间。约莫四尺高，一尺六的外径，三寸壁厚。林正安拍了拍缸壁。
“咚。“
声音沉闷。
他把铁缸搬进正房，立在墙角。缸口朝上，像一个深井。
宋应星凑过来，把今天的笔记拿给他看。
“铁缸铸成。外壁龟裂，内壁粘砂，磨三日，纹路竖向。壁厚三寸，重二百六十斤。“
林正安看了一眼，点了点头。
“在最后加一行。“他说。
“什么？“
“竖向纹路，影响活塞密封。待解决。“
宋应星低头添了那行字。
铁的熔点高，一千一百多度才化。木炭火不够，得用更好的炭。林正安让人从句容运来无烟煤，当地叫“石炭“。石炭烧起来温度高，但烟大，黑烟滚滚，呛得人直咳。铁的熔点比铜高三百度，木炭火不够，非得石炭不可。明代的人不懂熔点，但他们知道“铁比铜难化“。
铁炉坊的炉子改了改，加了烟道，烟往侧边走，不再直冲炉口。
第一只铁缸铸造。
砂模是圆柱形。外径一尺六，内径一尺，壁厚三寸。砂模用本地耐火土混石英砂夯筑，阴干。阴干的时间比铜缸多两天，因为铁水温度高，砂模容易裂。阴干五天，每天翻一次面，林正安守在模子旁边看，用手指按砂模表面，按硬了才放心。
他算收缩率。铁水冷却收缩，收缩率约百分之二。砂模要比成品大两分，不然铸出来尺寸不够。三寸壁厚差一分，活塞和缸壁的间隙就差一分，密封就差一档。他把砂模的内径加了两分，外径也加了两分，缩完之后正好。
浇铸那天，林正安守了一整夜。
石炭火在炉膛里烧，炉口往出蹿红光，把他的脸映得通红。铁料在坩埚里化，颜色从黑变红，从红变橘，从橘变亮黄。
亮黄色。比铜水亮。铜水是橘红色，铁水是亮黄色。铁水的颜色比铜水亮一档，这是温度的差。明代的人也用这法子，只是不叫色温，叫“火候“。
铁水从坩埚里倒进浇口。林正安调整浇铸速度，比铜慢。铜水稀，倒快了不溢；铁水稠，倒快了会堵浇口。他拿长柄铁勺，一勺一勺地倒，每一勺停一下，等前一口的铁水流下去。
倒完了。砂模冒着热气，“嗤嗤“地响。
等。
等铁水在砂模里冷下来。林正安守在旁边，没走。宋应星在角落里打瞌睡，头一点一点的。冯廷半夜来了一趟，看了两眼，扔下一句“看着点，别炸了“，走了。
天亮了。砂模凉了。
开模。
林正安拿锤子轻轻敲砂模外壳，砂土一块一块剥下来。铁缸露出来了。
铁缸表面粗糙。比铜缸粗糙得多。铁的收缩率大，表面有龟裂纹，像干裂的泥地。但整体没裂，没穿。他拿锤子敲了一下缸壁。
“咚。“
声音发闷，但实。不像铜缸那种空响，是一种沉的，闷的，但里面是实心的声音。
他松了一口气。
但问题在内壁。
砂模在铁水高温下烧结了。内壁粘了一层砂，硬得锉不动。他拿锉刀锉了半天，锉刀在砂层上打滑，锉不下去。换凿子凿，凿一下崩一点砂下来，慢得让人想骂娘。
宋应星在旁边记。
“铁缸外壁粗，内壁粘砂，凿之不动。“
林正安看了他一眼。“你记得倒是仔细。“
“先生说过，“宋应星低着头，“记下来才知道下次怎么改。“
林正安没接话，继续凿。凿了一上午，才弄出一小段光滑面，约莫巴掌大。照这个速度，把整个内壁凿光滑，得凿一个月。
他停下来，想。
锉不行，太硬。磨可以，但圆形内壁磨起来费劲，手伸不进去，使不上力。
他想了一个办法。
找一根长铁杆，约四尺长，一头绑一块磨石。铁杆从缸口伸进去，磨石抵着内壁。铁杆另一头架在水排的曲柄上。水排转动，曲柄来回推拉，铁杆在缸里来回拉动，磨石在缸壁上来回磨。这就是镗——用磨石把粗糙的内壁磨光滑。原理和镗床一样，只是动力换成了水排，刀具换成了磨石。精度差十万八千里，但思路一样——把工具固定在往复机构上，让工具在缸壁上走。
他把这个装置搭起来，调了调角度。水排转，铁杆动，磨石在缸壁上“沙沙“地响。
慢。
很慢。
磨了三天，内壁才勉强光滑。他把手伸进去摸，手在缸壁上滑了一圈。还有粗糙的纹路，能摸到一道一道的棱，但比之前好多了。之前是粘砂，锉不动；现在是纹路，是磨石留下的痕迹。
纹路是竖向的。因为磨石是上下磨的，磨出来的纹路沿着缸的轴向，从缸口到缸底，一道一道竖着。
他看着那些竖纹看了一会儿。
周砺来看了一次。
他进门的时候，看见院子里又是水排，又是铁缸，又是磨石，还有一根铁杆在水排带动下来回抽动，磨石在缸壁上“沙沙“响。他站在那里看了一会儿，眉头越皱越紧。
“你又是水排，又是铁缸，又是磨石，“周砺说，“到底在做什么？“
“抽水的机器。“
“抽水的机器用桶就行了。“
“桶抽不了三丈深的水。“
周砺没出声。他弯腰看了看那个铁缸，用指甲在缸壁上掐了一下。掐不动。他又敲了一下，“咚“的一声闷响。
“这铁，“周砺说，“比铜还重。“
“铁比铜重。“
“能扛住？“
“能。壁厚三寸。“
铁缸比铜缸重三倍，但成本低五倍。铁的韧性不如铜，但铸铁在低压下不会炸。铜炸是碎片飞，铁炸是裂口。铁缸的壁厚三寸，比铜缸厚一寸。壁厚够了，蒸汽压就好控制。这套账他算过无数遍——铁缸是丑，是糙，是重，但它便宜，厚实，炸了也只是裂。铜缸漂亮，光滑，轻，但它贵，脆，炸了要命。工程师选材料，不选好看的，选合适的。
周砺站起来，拍了拍手上的铁锈粉。他没再问，走到门口，回头看了一眼那个在缸里来回磨的磨石。
“磨完了告诉我。“他说。
磨完了。
铁缸立在院子中间。约莫四尺高，一尺六的外径，三寸壁厚。林正安拍了拍缸壁。
“咚。“
声音沉闷。
他把铁缸搬进正房，立在墙角。缸口朝上，像一个深井。
宋应星凑过来，把今天的笔记拿给他看。
“铁缸铸成。外壁龟裂，内壁粘砂，磨三日，纹路竖向。壁厚三寸，重二百六十斤。“
林正安看了一眼，点了点头。
“在最后加一行。“他说。
“什么？“
“竖向纹路，影响活塞密封。待解决。“
宋应星低头添了那行字。