西山煤矿那第一声沉闷的轰鸣与第一股喷涌而出的矿井积水，如同投入平静湖面的巨石，其激起的涟漪迅速扩散，远超李福和那些欢呼矿工的想象。最初的狂喜与震撼过后，现实的问题便接踵而至。这台被矿工们敬畏地称为“铁牛”或“喝水龙”的纽科门式蒸汽机，虽然证明了原理的可行，但其运行状态，却远称不上完美，甚至可以说是步履维艰。
巨大的铸铜锅炉对煤炭的消耗量惊人，需要数名司炉工不间断地添煤，才能勉强维持足够的蒸汽压力。而那沉重活塞的每一次起落，都伴随着令人牙酸的金铁摩擦声，速度缓慢得让人心焦——每分钟仅有可怜的四到五个冲程。与之相连的抽水效率，对于这座水量较大的矿井而言，不过是杯水车薪，仅仅能勉强遏制住水位不再快速上涨，远达不到彻底排干、恢复开采的要求。
更棘手的是故障频发。高压蒸汽的密封始终是个难题，尽管使用了宋应星最新改进的浸油石棉绳作为填料，但气缸与活塞之间、各类阀门接口处，依旧不时有炽热的白汽“嘶嘶”泄漏，不仅浪费能量，更对附近操作的工匠构成威胁。那根承担传动重任的巨大摇臂连杆，在持续不断的巨大应力下，仅仅运行了数个时辰，便在一阵令人心悸的金属呻吟后，于应力集中处出现了一道清晰的裂纹，迫使整个系统不得不停机检修。
围观的人群在最初的惊奇过后，也逐渐散去，只留下一些顽固的看客和忧心忡忡的矿工。窃窃私语和怀疑的目光再次出现。
“看吧，我就说这铁疙瘩不顶用，动静大，出活少，还容易坏！”
“费了这么多好煤，这么多铁料，就弄出这么个玩意儿？怕是还不如多雇几个人用辘轳提水划算……”
连矿上的管事也私下找到李福，面带难色：“李匠头，不是小的不支持，只是这……这‘铁牛’吃喝太凶，出的力却有限，矿上本就艰难，这开销……”
李福顶着巨大的压力，双眼布满血丝，却没有丝毫放弃的念头。他带着工匠们，围着那台暂停喘息、仿佛随时会散架的庞然大物，一寸一寸地检查，争论，分析。
“连杆材质不行，韧性不足！需用更好的精铁，重新锻打，关键部位需加厚！”
“密封还是大问题！宋先生送来的新填料比旧的好些，但还不够！或许……或许可以试试在气缸内壁镗出更细的螺纹，配合填料？”
“锅炉燃烧效率太低，光是烧开水就耗去大半煤炭！鼓风方式得改，炉膛结构也得优化！”
他们将每一次故障、每一个不足都详细记录下来，画出草图，标注问题。李福亲自执笔，给京城的宋应星写了一封长信，信中不仅汇报了“首次试验成功，证明陛下所示原理无误”的喜讯，更巨细靡遗地描述了运行中遇到的所有问题，并附上了他们初步的改进思路和请求——需要强度更高的钢材打造关键部件，需要研究更耐用的密封方案，需要计算更优化的锅炉热效率……
信使带着希望与难题，飞马驰向京城。而西山这边，李福并未坐等。他指挥工匠，利用现有条件，先对那根开裂的连杆进行紧急加固焊接，同时开始着手改造鼓风系统，尝试用齿轮组将蒸汽机本身的部分动力反馈给鼓风机，以期形成某种程度的“自驱动”，减少人力。
格物院内，宋应星收到李福的信时，正在审阅一份关于焦炭质量稳定性控制的报告。他放下炭笔，仔细阅读着西山的来信，脸上先是露出欣慰的笑容，随即眉头又深深锁起。
“果然……知行合一，知易行难。”他轻叹一声，但眼中并无气馁，反而充满了研究者的兴奋。李福信中描述的问题，恰恰印证了他之前许多理论上的推演和担忧。
他立刻行动起来，暂停了手头部分工作，召集相关领域的匠师。
“西山急需高强韧之钢用于连杆、活塞杆等关键受力部件。将我们之前试制的那批‘中碳钢’样品，立刻进行强度与韧性测试，选取最佳者，优先送往西山！”
“密封问题……镗削更精细的螺纹是个思路，但对加工精度要求极高。召集最好的镗工，研究改进镗刀和工艺！另外，继续试验不同填料配方，桐油、石墨、硫磺……各种比例都要试！”
“锅炉效率……此事关乎根本。需重新计算受热面积，设计更合理的烟道，或许可参考景德镇瓷窑的龙窑结构，增加烟气行程……”
宋应星的办公室变成了临时指挥部，各种图纸、模型、计算稿堆满了桌案。他将李福在实践中遇到的难题，迅速转化为格物院内部一个个具体的研究课题。标准化的工作在此刻显现出其价值，至少格物院内部使用的尺寸、材料标号是统一的，避免了大量的沟通成本和混乱。
数日后，第一批按照新标准精选的钢材部件、数种新配方的密封材料包、以及一份由宋应星亲自审核的锅炉结构改进建议图，被小心翼翼地装车，在一队新军士兵的护卫下，再次运往西山。
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