第二天辰时刚过，格物学社西侧的演示场便收拾妥当了。空地上挖了个半人深的蓄水池，灌满了清水，张铁的蒸汽泵就架在池边。生铁汽锅被擦得发亮，铜管顺着缸体接得整整齐齐，连炉膛都提前掏干净了。张铁天不亮便起来调试，手上脸上沾了不少煤灰，指甲缝里全是黑的，眼睛却亮得像淬了火的铁。他这辈子没见过这么大的场面，听说方参议要亲自来看，连陛下都可能微服到场，手心的汗擦了又擦，连煤块都差点拿不稳。
辰时三刻，方格陪着赵弘走了进来。两人都换了素色常服，身后跟着工部尚书鲁明和几个须发花白的老匠师，一行人脚步很轻，没惊动旁人。张铁见了，连忙放下手里的火钳，拘谨地躬身行礼，话都说得有些磕巴。
方格摆了摆手，示意他不用多礼。
“不用紧张，该怎么演示便怎么演示。我们就是过来看看。”
赵弘也笑着点头，说不必拘束，真本事做出来的东西，不怕看。
张铁应了声，深吸一口气，转身走到汽锅边，拿起火钳往炉膛里添了几块上好的无烟煤。旁边的小徒弟拉起风箱，火苗慢慢旺了起来，橙红色的火光映在他黝黑的脸上。炉口冒出淡淡的青烟，顺着风飘向远处。众人站在几步外看着，没人说话，只听见风箱的呼呼声和水烧开的咕嘟声，顺着风传得很远。
等了小半个时辰，汽锅上装的简易压力表指针慢慢往上走，铜管外壁开始微微发烫。张铁盯着指针看了片刻，伸手扳开气阀，白色的蒸汽“嗤”的一声喷了出来，带着灼人的热气，在空气中凝成一团白雾。紧接着，粗铁缸里的活塞慢慢动了起来，一下，两下，起初还有些卡顿，走了十几下便顺畅了些。连着的木连杆推着抽水皮筒一伸一缩，把池子里的水顺着皮管抽了出来。
清水顺着管口流进旁边的木桶里，哗哗的声响在安静的场地上格外清晰。
周围的工匠们都不自觉往前凑了凑，眼里带着惊奇。鲁明摸着胡须缓缓点头，虽说看着简陋粗糙，可真真切切是靠蒸汽的力道在做功，不靠人力不借水力。这一步跨出去，意义便完全不一样了。
抽了约莫一刻钟，木桶才装了小半桶。张铁关了气阀，活塞慢慢停了下来，缸体还在丝丝往外漏着白汽。他额角已经沁了汗，用袖子抹了一把，转身有些局促地看着方格。
“方参议，就、就是这样。力道还是小，抽得慢，还漏汽，烧的煤也多。忙活半天，还不如两个壮劳力提得快。”
他自己也知道毛病多，只是摸着石头过河，好多地方想破头也不知道怎么改。从山东走到京城，他心里其实没底，只凭着一股韧劲闯了过来。
方格没说话，上前走了两步，俯身仔细查看各个部件。先伸手碰了碰气缸外壁，温度很高，接缝处还在丝丝缕缕往外漏汽，指尖能感觉到明显的气流。再伸手晃了晃活塞，间隙不小，摩擦力也大。又蹲下来看连杆的传动结构，直来直去的木杆连着抽水筒，除了抽水什么都带不动。他看得很仔细，连铜管的接头处都摸了一遍，半晌才直起身。
“方向是对的，蒸汽能驱动活塞做功，这条路走得通。就是细节上还差不少，主要有三处要改。”
张铁立刻从怀里掏出皱巴巴的纸笔，往前凑了半步，眼睛一眨不眨地等着，生怕漏了半个字。
“第一是密封性。”方格指尖点了点汽锅的拼接缝，“现在你用的是糯米浆混麻布封口，温度一高便干裂，漏汽漏得厉害，大半力道都散了。不光活塞要封，汽锅的接口、铜管的接头，所有走气的地方都要处理。活塞外圈改用石棉混石墨做填料圈，耐磨还耐高温。接口处改成法兰盘，夹上浸过桐油的石棉垫，拧紧螺栓，漏汽的毛病能去大半。还有汽锅壁厚也要加厚三分，能扛住更大的压力，力道才能上去。”
张铁飞快地记着，笔尖在糙纸上沙沙作响。石棉他听说过，泰山山里便有出产，只是从来没想过能用来封蒸汽。法兰盘的法子更是闻所未闻，可一听便觉得有道理，比糊上去的结实百倍。
“第二是活塞和缸筒。”方格接着说，“你现在用的木活塞，受热容易变形发胀，打磨得再光也封不住气，还容易卡。缸筒是手工锉的，圆度不够，内壁高低不平，摩擦力大，平白耗掉不少力道。活塞换成铸铁的，外圈车出三道环槽，装上密封活塞环，既能贴紧缸壁，又能减少摩擦。缸筒别再手工磨了，找工部的镗床精镗，尺寸精准，内壁光滑如镜，活塞走起来顺畅，力道损耗能少一半。”
张铁握着笔的手顿了顿。镗床他听说过，是工部造炮管用的大家伙，精度极高，寻常匠人根本碰不到。他正琢磨着怎么才能借到，旁边的鲁明便开口了。
“这事好办。回头你直接去工部军器局报到，镗床、车床都给你用，需要什么工具、什么材料只管说。人手不够也给你配。”
张铁愣了愣，连忙对着鲁明深深躬身道谢，心里的大石头落了地。有工部的器械帮忙，缸筒和活塞的难题便迎刃而解了。
“第三是传动装置。”方格指了指连着抽水筒的直木杆，“现在只能直来直去抽水，用处太窄。加一套曲柄连杆机构，把活塞的往复运动转成圆周运动。再装个大飞轮存住力道，运转起来更稳，不会一卡就停。到时候不光能抽水，还能带动磨盘、纺车、风箱，什么器械都能接，用处就大了。”
这话说完，不光张铁眼睛亮了，连鲁明和几个老匠师都频频点头，面露惊色。
他们之前只想着蒸汽能抽水，顶多用来解决矿井排水的麻烦，没往别处深想。方格这一点拨，众人眼前都豁然开朗。要是能转成圆周运动，那便是个通用的动力源，放在哪都能用。矿井抽水、冶铁鼓风、磨面碾米，甚至纺织打铁，都能靠这东西驱动。真要是成了，那可真是改天换地的本事，整个大宁的做工方式都要变。