随着简易炼炉建成，金矿开采冶炼进度的加快，潘兴汉终于摆脱银钱只出不进的窘境，缓过一口气，有精力琢磨下一步的发展。其实他最关心的还是铁矿那边，冶炼钢铁，打造武器增强实力才是他的目的。
为了加快铁矿建设，新年过后，潘兴汉带着袁红嫣搬到铁矿驻地。在此之前，铁矿主要工作是建造场房工棚，开掘铁矿石，并没建造简易炼炉。潘兴汉来到铁矿驻地，把外出巡逻任务交给李春代管，自己全力投入炼钢高炉的设计督造。
潘兴汉对现代冶炼技术门清路熟，可对大明总体的冶铁技术并不十分熟悉，总不能设计一套完全不符合实际的东西用来当摆设。于是从矿工中抽出一些技术高超的工匠，组成铁矿冶炼炉攻关小组，让他们当老师，讲解大明冶炼技术，自己根据所掌握的科学合理的先进知识加以改进充实。
明朝已使用高炉冶炼钢铁，但是所生产的生铁多数不符合铸造武器的要求。原因就是高炉无论从炉内温度和技术流程上都达不到一次性生产高品质生铁的要求，两个关键技术无法解决。一个是冶炼温度，一个是杂质的剔除，这两个问题解决，就可生产出优质生铁。
影响钢铁品质的杂质主要有硫、磷、硅、锰等物质。在没有现代冶炼设备的情况下祛除这些杂质，只有在冶炼过程中根据矿石的成分，适量加入一些非金属的分离添加剂，如萤石、石灰石、烧结矿和具有有效成分的铁矿渣等。这方面，潘兴汉在这帮工匠面前具有绝对权威，不但知道燕山北地铁矿品位以及影响钢铁品质的主要成分，还能配比出有效的分离杂质添加剂。
大明朝的冶炼高炉温度达不到要求的原因主要有两个，一个是燃料问题，一个是燃料在炼炉内燃烧是否充分的问题。大明朝冶炼钢铁已普遍使用焦炭做燃料。但这种焦炭只是经过简单的一次燃烧处理，具有热值底杂质多的缺点。使用这种焦炭，炼炉温度达不到冶炼更高品质钢铁的要求。
为解决这两个问题，潘兴汉决定自己购买原煤，用更科学的方法炼化高品质焦炭。改进炼炉构造，改进并增加鼓风设备，同时改进冶炼工艺。在使用添加剂的同时，在冶炼中糅合进工匠剔除杂质的炒钢技术，简单的说，就是在熔炼过程中使用充分搅拌技术分离杂质。
通过以上工序，炼炉生产出来的仍是品质较高的生铁，需要二次冶炼才能获得所需要的钢材。明朝生产钢材主要采用灌钢法。具体生产过程为“以生铁与熟铁并铸，待其极熟，生铁欲流，则以生铁于熟铁上，擦而入之。”“灌钢以熟片加生铁，用破草鞋盖之，泥涂其下，火力熔渗，取锻再三。”
这种冶炼办法存在很大缺陷，一是没经过多次锻打，杂质没有除尽，质地比较疏松，二是渗碳不完全，三是工艺不容易掌握，四是碳含量不一致，不容易加工使用。
因此，潘兴汉决定采用更先进的苏钢法生产钢材。具体生产过程是：先把熟铁料放到炉里鼓风加热，后把生铁的一端斜放到炉口里加热。当炉温达到一千三百摄氏度左右时，炉里生铁不断熔滴，熟铁料已经软化，便用钳子钳住生铁块，努力使铁水均匀地浇淋到熟铁上。浇淋完毕后，停止鼓风，夹出钢团，上砧锤锻，去除杂质。重复这一过程三到五次最为合适。
将冶炼设备设计制造出来，将工艺流程规划好，并不等于能够冶炼出好的钢铁。懂得原理并能熟练操作的杰出工匠，才是完成目标的关键。潘兴汉指挥设计制造冶炼设备的同时，用自己总结出的符合生产实际的工艺技术，培训这些工匠，以使他们掌握先进的生产工艺，尽早冶炼出优质钢铁。
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今天不是任何节日，却是铁矿区枪骑兵驻地最热闹的日子。天刚亮，从事冶炼活计的工匠就聚集到工棚，做好了冶炼的各项准备工作。潘兴汉在李蒙和冶铁总管张大朋的陪同下来到高炉旁。
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