随着简易炼炉建成，金矿开采冶炼进度的加快，潘兴汉终于摆月兑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。
“所有生料都投放好了吗?”虽然明知一切都已就绪，潘兴汉还像现代领导人剪彩奠基那般，习惯性的问了一句。
站在投料口的一个工头有些紧张的回道：“是……是的，大人，一切都弄妥当。”
一脸严肃像的潘兴汉向总管张大朋点了点头。张大朋象跳大神的萨满一般，拉着长腔，用尽全身力气，高声喊道：“时辰已到，祭祀火神。”然后将三注粗大的草香恭恭敬敬递给潘兴汉。
潘兴汉走到高炉近前，为贴在点火口上的火神敬香叩拜，然后接过一个燃烧的巨大火炬，投入高炉点火口。没办法，虽然他不信这些，可工匠们迷信，认为火神可保佑高炉顺顺利利的冶炼出好生铁，也只有入乡随俗，听凭总管的摆布。
随着炉膛里的火炬点燃引火木炭，在总管的指挥下，一队穿着火红色衣服的工匠踩着奇怪的步伐扭动身躯，吟唱出潘兴汉似懂非懂的祭歌。直到高炉最下边的木炭点燃上层焦炭，这种仪式才告结束。
被总管指使的晕头转向的木偶般的潘兴汉这时才恢复自由之身，擦了擦额头上的汗水，“需要几天才能炼出第一滴铁水？”
刚才还对潘兴汉颐指气使的总管，随着仪式结束又回复下属身份，恭敬的回答：“回大人，一般炼炉需要五至七天，若是您的法子可行，应该更快一些，不过三天总是有的。”他因第一次使用这种高炉，语气也不是十分肯定。
“好的，我就在工棚傍边的地窝子等着，有事情随时禀报。一定要瞧好了炉膛火候，千万不能让生料堵塞下层通路。”潘兴汉反复叮嘱。高炉分好几层，从高到低有投料层、燃烧层、熔炼层、分离层、析出层。任何一层出现堵塞，都会引起熔炉爆炸；若是过早向下一层放料，又会产生大量废品。
潘兴汉和李蒙刚从工棚出来，迎面遇上负责枪骑兵物资供应的王顺。三人进到临时歇息的地窝子，王顺歉疚的说道：“兴汉，这次我空手回来的，没有买到咱急需的火药弹丸。”
“钱不够吗？”李蒙有些着急。枪骑兵手里的火药铅子已经不多了。
“不是钱的缘由，蓟镇总兵府根本就不让咱买。”王顺端起一杯茶水一饮而尽。
“我估计你这次去就不会有啥结果。他王保肯让咱买，才不正常。”潘兴汉对这一坏消息早有预料，“大哥抽空到京师的大药店和匠铺转转，想办法通过他们找几个做铅饼、火硝（硝酸钾）和硫磺的商人，将这些玩意买回来，咱自己炒火药、做铅弹。”
火药和铅弹由官府严格控制，可所需的原料却很普通，火硝和硫磺是治疗特殊病症的毒药，铅是工匠用来制作器皿的材料，买到这些东西并不困难。潘兴汉早就想成立一个杂造局生产火药和弹丸，一直没有顾得上办。现在蓟镇总兵府卡脖子，不办也不成了。