隨著簡易煉爐建成，金礦開采冶煉進度的加快，潘興漢終于擺月兌銀錢只出不進的窘境，緩過一口氣，有精力琢磨下一步的發展。其實他最關心的還是鐵礦那邊，冶煉鋼鐵，打造武器增強實力才是他的目的。
為了加快鐵礦建設，新年過後，潘興漢帶著袁紅嫣搬到鐵礦駐地。在此之前，鐵礦主要工作是建造場房工棚，開掘鐵礦石，並沒建造簡易煉爐。潘興漢來到鐵礦駐地，把外出巡邏任務交給李春代管，自己全力投入煉鋼高爐的設計督造。
潘興漢對現代冶煉技術門清路熟，可對大明總體的冶鐵技術並不十分熟悉，總不能設計一套完全不符合實際的東西用來當擺設。于是從礦工中抽出一些技術高超的工匠，組成鐵礦冶煉爐攻關小組，讓他們當老師，講解大明冶煉技術，自己根據所掌握的科學合理的先進知識加以改進充實。
明朝已使用高爐冶煉鋼鐵，但是所生產的生鐵多數不符合鑄造武器的要求。原因就是高爐無論從爐內溫度和技術流程上都達不到一次性生產高品質生鐵的要求，兩個關鍵技術無法解決。一個是冶煉溫度，一個是雜質的剔除，這兩個問題解決，就可生產出優質生鐵。
影響鋼鐵品質的雜質主要有硫、磷、 、錳等物質。在沒有現代冶煉設備的情況下祛除這些雜質，只有在冶煉過程中根據礦石的成分，適量加入一些非金屬的分離添加劑，如螢石、石灰石、燒結礦和具有有效成分的鐵礦渣等。這方面，潘興漢在這幫工匠面前具有絕對權威，不但知道燕山北地鐵礦品位以及影響鋼鐵品質的主要成分，還能配比出有效的分離雜質添加劑。
大明朝的冶煉高爐溫度達不到要求的原因主要有兩個，一個是燃料問題，一個是燃料在煉爐內燃燒是否充分的問題。大明朝冶煉鋼鐵已普遍使用焦炭做燃料。但這種焦炭只是經過簡單的一次燃燒處理，具有熱值底雜質多的缺點。使用這種焦炭，煉爐溫度達不到冶煉更高品質鋼鐵的要求。
為解決這兩個問題，潘興漢決定自己購買原煤，用更科學的方法煉化高品質焦炭。改進煉爐構造，改進並增加鼓風設備，同時改進冶煉工藝。在使用添加劑的同時，在冶煉中糅合進工匠剔除雜質的炒鋼技術，簡單的說，就是在熔煉過程中使用充分攪拌技術分離雜質。
通過以上工序，煉爐生產出來的仍是品質較高的生鐵，需要二次冶煉才能獲得所需要的鋼材。明朝生產鋼材主要采用灌鋼法。具體生產過程為「以生鐵與熟鐵並鑄，待其極熟，生鐵欲流，則以生鐵于熟鐵上，擦而入之。」「灌鋼以熟片加生鐵，用破草鞋蓋之，泥涂其下，火力熔滲，取鍛再三。」
這種冶煉辦法存在很大缺陷，一是沒經過多次鍛打，雜質沒有除盡，質地比較疏松，二是滲碳不完全，三是工藝不容易掌握，四是碳含量不一致，不容易加工使用。
因此，潘興漢決定采用更先進的蘇鋼法生產鋼材。具體生產過程是︰先把熟鐵料放到爐里鼓風加熱，後把生鐵的一端斜放到爐口里加熱。當爐溫達到一千三百攝氏度左右時，爐里生鐵不斷熔滴，熟鐵料已經軟化，便用鉗子鉗住生鐵塊，努力使鐵水均勻地澆淋到熟鐵上。澆淋完畢後，停止鼓風，夾出鋼團，上砧錘鍛，去除雜質。重復這一過程三到五次最為合適。
將冶煉設備設計制造出來，將工藝流程規劃好，並不等于能夠冶煉出好的鋼鐵。懂得原理並能熟練操作的杰出工匠，才是完成目標的關鍵。潘興漢指揮設計制造冶煉設備的同時，用自己總結出的符合生產實際的工藝技術，培訓這些工匠，以使他們掌握先進的生產工藝，盡早冶煉出優質鋼鐵。
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今天不是任何節日，卻是鐵礦區槍騎兵駐地最熱鬧的日子。天剛亮，從事冶煉活計的工匠就聚集到工棚，做好了冶煉的各項準備工作。潘興漢在李蒙和冶鐵總管張大朋的陪同下來到高爐旁。
「所有生料都投放好了嗎?」雖然明知一切都已就緒，潘興漢還像現代領導人剪彩奠基那般，習慣性的問了一句。
站在投料口的一個工頭有些緊張的回道︰「是……是的，大人，一切都弄妥當。」
一臉嚴肅像的潘興漢向總管張大朋點了點頭。張大朋象跳大神的薩滿一般，拉著長腔，用盡全身力氣，高聲喊道︰「時辰已到，祭祀火神。」然後將三注粗大的草香恭恭敬敬遞給潘興漢。
潘興漢走到高爐近前，為貼在點火口上的火神敬香叩拜，然後接過一個燃燒的巨大火炬，投入高爐點火口。沒辦法，雖然他不信這些，可工匠們迷信，認為火神可保佑高爐順順利利的冶煉出好生鐵，也只有入鄉隨俗，听憑總管的擺布。
隨著爐膛里的火炬點燃引火木炭，在總管的指揮下，一隊穿著火紅色衣服的工匠踩著奇怪的步伐扭動身軀，吟唱出潘興漢似懂非懂的祭歌。直到高爐最下邊的木炭點燃上層焦炭，這種儀式才告結束。
被總管指使的暈頭轉向的木偶般的潘興漢這時才恢復自由之身，擦了擦額頭上的汗水，「需要幾天才能煉出第一滴鐵水？」
剛才還對潘興漢頤指氣使的總管，隨著儀式結束又回復下屬身份，恭敬的回答︰「回大人，一般煉爐需要五至七天，若是您的法子可行，應該更快一些，不過三天總是有的。」他因第一次使用這種高爐，語氣也不是十分肯定。
「好的，我就在工棚傍邊的地窩子等著，有事情隨時稟報。一定要瞧好了爐膛火候，千萬不能讓生料堵塞下層通路。」潘興漢反復叮囑。高爐分好幾層，從高到低有投料層、燃燒層、熔煉層、分離層、析出層。任何一層出現堵塞，都會引起熔爐爆炸；若是過早向下一層放料，又會產生大量廢品。
潘興漢和李蒙剛從工棚出來，迎面遇上負責槍騎兵物資供應的王順。三人進到臨時歇息的地窩子，王順歉疚的說道︰「興漢，這次我空手回來的，沒有買到咱急需的火藥彈丸。」
「錢不夠嗎？」李蒙有些著急。槍騎兵手里的火藥鉛子已經不多了。
「不是錢的緣由，薊鎮總兵府根本就不讓咱買。」王順端起一杯茶水一飲而盡。
「我估計你這次去就不會有啥結果。他王保肯讓咱買，才不正常。」潘興漢對這一壞消息早有預料，「大哥抽空到京師的大藥店和匠鋪轉轉，想辦法通過他們找幾個做鉛餅、火硝（硝酸鉀）和硫磺的商人，將這些玩意買回來，咱自己炒火藥、做鉛彈。」
火藥和鉛彈由官府嚴格控制，可所需的原料卻很普通，火硝和硫磺是治療特殊病癥的毒藥，鉛是工匠用來制作器皿的材料，買到這些東西並不困難。潘興漢早就想成立一個雜造局生產火藥和彈丸，一直沒有顧得上辦。現在薊鎮總兵府卡脖子，不辦也不成了。