矿场的铁矿石堆积如山，孙满仓却站在炼铁高炉前皱着眉——随着万山营扩编和工坊需求激增，原本高三丈的土高炉每天只能炼两百斤熟铁，不仅产量跟不上，炼出的铁还带着不少杂质，打出来的刀容易卷刃，矿镐用不了几天就会崩口。“这样下去不行，”他对身边的刘铁匠说，“得把高炉改一改，不然炼再多铁也是废铁，工曹要的武器和农具根本供不上。”
改进高炉的事，刘飞早有交代，还从流民里找了个叫老秦的老锻工——他年轻时在北方铁矿当过炉头，懂高炉炼铁的门道。老秦围着高炉转了两圈，敲了敲炉壁：“这炉子太矮，炉温不够，铁矿石烧不透，杂质就多；还有鼓风的木风箱力道小，进风不均匀，得加高炉身，换个强点的鼓风法子。”孙满仓立刻让人动手：把高炉加高到四丈，炉壁用耐火泥混合炭灰加固，防止高温开裂；鼓风则换成了皮革缝制的“双囊风箱”，由两人配合拉动，进风量比之前的木风箱大了一倍。
新高炉点火那天，所有人都捏着一把汗——老秦亲自掌炉，控制添料的节奏和鼓风的力度，炉温渐渐升高，通红的铁水从炉底流出时，比之前更清亮，几乎看不到黑色的杂质。“成了！”老秦大喊一声，用铁勺舀起一点铁水，冷却后敲了敲，声音清脆，没有之前的闷响。孙满仓拿起一块炼好的熟铁，掂量着说：“这铁纯度至少提高三成，打刀肯定不会卷刃了！”改进后的高炉，每天能炼四百斤熟铁，是之前的两倍，不仅够工坊用，还能存下不少，为后续的钢材炼制打下了基础。
熟铁产量上来了，孙满仓又把心思放在了“好钢”上——之前打武器用的都是熟铁，虽然坚韧，但不够锋利，遇到山贼的厚皮甲就没辙。老秦提了个主意：“我年轻时听人说过‘灌钢法’，把熟铁和生铁叠在一起烧，生铁融化后渗进熟铁里，锻打后就能成钢，又韧又利。”孙满仓立刻找刘铁匠一起尝试：把熟铁条弯成u形，中间填上小块生铁，放进炭火里加热到通红，然后两人抡起大锤，反复锻打。一开始，要么生铁没化透，要么锻打时铁条裂开，失败了十几次后，他们终于摸准了火候——加热到“亮白色”时锻打，力道要均匀，每锻打一次就回炉烧一次，让生铁和熟铁充分融合。
第一块灌钢成功那天，孙满仓用它打了一把长刀——刀身锻打后泛着淡淡的青灰色，磨锋利后，对着一块厚皮甲砍下去，直接劈成两半，比之前的熟铁刀锋利太多。刘铁匠拿着刀，激动得手都抖了：“有了这钢，以后咱们的士兵砍山贼，就像切菜一样！”消息传到刘飞耳朵里，他特意来工坊看刀，挥了挥长刀，赞叹道：“好钢！以后军器都用这种钢打，让万山营的武器比敌人强一截！”此后，工坊每天能炼出五十斤灌钢，专门用来打军刀、长矛头和火铳的枪管，剩下的熟铁则用来做农具和矿镐。
钢铁产量和质量都上来了，锻打的效率又成了新问题——之前全靠人工抡锤，打一把刀要两个时辰，就算十几个铁匠一起干，一天也只能打二十把。李舟听说后，主动找孙满仓：“我造的平底船用了水车，要不咱们也用水力做个锻锤？清水河的水流够急，能带动锤子，省不少力气。”两人一拍即合，李舟画了图纸：在工坊旁的河边建一座水车，水车的轴上装一个齿轮，带动一根竖杆，竖杆顶端绑着沉重的木锤（锤头包铁），水流推动水车转动，木锤就会上下起落，砸在下面的铁砧上。
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