“铜太贵了，可以用钢铸炮。”
中国自古以来缺铜。著名的铜矿就是江西德兴，初中地理课本上学的。
铜和铁的比价，大概10:1。一斤铜七八块，一斤铁七八毛，这是后世的价格。
明代的铜钱是“文”，银子按“两”，但大概比例也是10:1左右。
而且铜的密度是8.9克/立方厘米，钢的密度是7.8克/立方厘米，加上铜的耐压强度远不如钢，所以17世纪的大炮特别的笨重、昂贵。
当然生铁这种又硬又脆、咔一下就断出灰口的玩意儿，主角肯定不会用它铸炮的。
但是在1627年，想用钢铸炮还是很难的。
炼铁炉里出来的是生铁，想练成钢就得“千锤百炼”。
把生铁烧红了之后锻打，让生铁里的多余的碳与空气中的氧气反应，降低生铁的含碳量到合理范围，就能获得钢。
钢的含碳量0.02%-2.11%，通过锻打怎么把含碳量控制到这么精确？
只能靠老铁匠的“技术经验”。
还有一种办法就是“炒钢”，把生铁烧到半熔化，吹入空气搅拌，让多余的碳和空气反应。原理上与后世的“氧气顶吹转炉炼钢法”类似。
搅拌到什么时候算好？也得靠老铁匠的技术经验。
总之，老铁匠是很重要的，因为没有仪器可以测量含碳量。
大明自然有搞到钢的“成熟技术”，虽然落后了点，但怎么把它烧成钢水？
纯铁的熔点1538度，铜的熔点1083度，这455度的差异就是“天壤之别”。
明朝的炼钢技术烧不到1500度的高温，拿钢没有办法:(
烧红了打造刀剑铠甲没问题，但烧成钢水去浇铸大炮的模具，做不到呀。
生铁的含碳量较高，熔点也就1100多度，还是可以烧成水的。但钢确实没办法。
大多数情况下，合金的熔点比纯金属低。钢的含碳量低，熔点就比生铁高得多，明代的“炼钢炉”烧不化它。
然后理工狗出身的主角，就想了个办法。
“穷则变，变则通”，主角都穷到龙袍上打补丁了，哪舍得顶着10:1的价格差用铜铸炮呢，只能发挥理工狗的创造力了。
“宋公，你搞个大铜管子，让水从里面不断的循环流动。这样铜管就不会因为钢水的高温而熔化了。
而且因为有流水从中间开始散热，越靠近炮膛的温度越低，凝固的越快。越靠近外壳的泥模，凝固的越慢。
炮管实际上就有了一个从外到内的‘向心压力’。
这样以来，同样厚度的炮管就可以抵抗更大的火药压力，装药量更大，射程更远。
装药量相同的情况下，炮管也就更薄，更轻。”
19世纪，最早的“身管自紧火炮”就是被美国人这么发明的。
用中空铜管的循环水冷，让炮管的钢材产生向心的应力。
“如果没法把钢水直接熔化，那就把生铁浇灌进模具，然后从顶部往下吹入空气，把生铁在模具里直接练成钢。
然后等钢冷却之后，就铸成钢炮了。”
“你们知道的，空气流动就成风，风鼓入烧热的生铁里就能练成钢。”
“搞个带循环水冷的铜管子，直接把风鼓入生铁水里，也是一样的。”
“鼓入空气，空气中的氧气就会与生铁里的碳反应，生成二氧化碳排出。生铁里的含碳量低了，就成钢了。
如果一直这么搞下去，碳被消耗完了，就成熟铁了。
炼到什么时候最好，就看你宋应星的经验了。反正我是看不出来，我看着烧红的铁都差不多。”
“你要是想测测生铁的含碳量也容易，二氧化碳可以拿石灰水吸收，也可以拿纯碱水吸收。吸收前后称称重就行。
化学方程式是这样的，原子相对质量的比例是，碳12，氧16，铁56，氢1，钙40，钠23。”
“对了，熔炼的时候要放进去些生石灰、沙子之类的，形成炉渣覆盖在钢水上。
这是放热反应，1100度的生铁水，这么一炼就到了1500度了。
不需要特意想办法把钢熔化成水了。”
“冬天里冰水混合物的温度是0度，沸腾的开水的温度是100度。等结了冰就做个温度计。”
水银的沸点才357度，这温度计也只能量量体温，量量开水，肯定是没法量钢水的。
钢水啥时候算炼好了，还是只能靠宋应星的眼睛去看。
老师傅的“经验”在大明这种测量技术落后的时候是决定性的。
否则，造出的火炮非炸膛不可。
直接通入空气炼钢，氮气肯定对钢的质量有负面影响的，但也没办法。
在大明的技术水平下想把空气液化，利用氮气和氧气的沸点不同而获得纯氧，实现起来太麻烦了。
“思路是听明白了，听着可行，但想造出钢炮来，臣还得仔细筹划试验一下。
而且京城水源不足，一旦大量铸造必然需要大量水源，恐怕还得去臣的老家江西才可以。
江西又有山又有水，河流有落差，用水车提水也方便。
临近的浙江太靠海，嘉靖时期闹倭寇，别被倭寇把铸炮厂抢了。
南直隶的地势太平坦了，水流平缓，不利于水力机械。
湖南太偏远，西部靠近苗人土司。
臣不是为了家乡鼓吹，但除了江西之外，其他地方还真不合适。”
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