炼钢铁与制火药都要提到日程上来，沐天波记得后世昆明禄劝县便有铁矿，为滇中矿床之一，储量富厚，或许就在现在的武定府境内，之前数月已然派了沐家的冶铁作坊老师傅进山寻矿，眼下已然有了些眉目，矿石样本已经被带回，沐天波正着手准备建工坊，炼钢铁。
以后铳炮的生产也会主要在新的钢铁工坊中进行，伴当营这边主要进行新型产物的研制与实验，新工坊肯定得建在河流边，眼下矿石冶炼要大量耗水，而且未来造铳造甲也离不开水力机械的辅助。
云南阵势崎岖，水能资源富厚，可以大加利用，眼下造铳最麻烦的就是钻枪管，此时已经有人力钻床，人用手柄摇动皮带转动钻头，还要不时停下调整角度给钻头上菜油润滑掩护钻头，钻枪管便需耗时一月。
眼下的人力钻床就算使用学徒钻枪管，也需要一小我私家看顾一个钻床，要是使用了水力钻床，可以设计成一个钻床多个钻孔的形制，一个钻床就可同时钻多个枪管了，而且人力需要休息，水力却是不竭的，生产效率可以大大增加。
更有造甲冶铁之事，眼下小规模的铁匠作坊都是铁匠人力锻打生铁，将生铁锻打脱碳成为熟铁，再锻打淬火成精铁铸甲，铁匠们辛苦很是，用水力就可大量铸造出熟铁，不外结构水力机械还需要两个传教士资助。
想获取恒定的水能资源，需要筑坝拦水沐天波是知道的，可要将水力锻锤使用曲柄，将水轮的圆周运动通过连杆转化为直线运动，不仅需要结构专门的轴承与齿轮，种种部件的巨细与放置距离都是要盘算力距的，沐天波对此有些一知半解。
华夏之地虽然自汉代就有水排了，但水力器械生长一直不快，究其原因就是因为华夏一直不缺少人力，没有生长机械的源动力，反观英国之所以发生工业革命，即是因为它与法国争霸，作为岛国的英国人力与物产都不是法国的对手，有使用机械的源动力。
两个传教士却是知道欧洲的水力锻锤如何制作，眼下他们还在培训教习班，之前沐天波穷搜沐家的种种工业，找了几十个年轻的教书先生或是识字的成人，交由传教士们培训，用的教材即是几何原本之类的西学书籍，算是高级班。
再过个把月沐天波就计划让传教士们带着他们做出水力锻锤，有了这个经验再往后制作水力机械就轻松多了，眼下这两个传教士的小教堂已然盖好，但随着他们做礼拜的信教者照旧寥寥无几，让沐天波心中暗自松了一口气，沐天波同时也在撺掇他们找更多的耶稣会教士来昆明。
钢铁冶炼的流程，说白了即是用鼓风机让燃料充实燃烧，高温火焰融化铁矿，其间加入木炭粉等，最后让炉渣析出，剩下的铁碳混淆物即是生铁了，生铁锻打脱碳即是熟铁。
又有灌钢法与炒铁法，灌钢法即是生铁入炉加温加入钢，人为改变铁料的含碳量成钢，炒钢用的柳木棒，两种要领的原来都是往生铁中加工具改变铁料的含碳量，因为现在的铁水只是半液态的，所以灌钢法与炒铁法都需要熟手凭据经验操作，很难量化统一。
在现在的技术条件下，因为温度达不到，险些得不到完全的铁水，只能是半液态的铁水，明末天工开物中纪录的冶铁法已然是这个时代最系统全面的冶炼要领了。
眼下大明的冶铁中心即是广东佛山镇，作为明代四台甫镇之一的佛山在天启年间就日产铁料六七千斤，眼下铸炮流行的失蜡法，泥模法都是来自佛山，天工开物中纪录的冶铁法现在已然部门泛起在佛山。
其要领即是将炼铁炉与炒铁炉相结合，炼铁炉出来的铁料直接进炒铁炉，取消了二次的加温，降低了能耗，形成了半连续系统，而沐天波想要接纳的冶炼要领是坩埚冶炼法，以粘土烧制耐火砖，用石墨烧制坩埚，造炼铁炉。
炼铁高炉并不新鲜，但天工开物中的高炉都是开放样式的，沐天波却计划造全关闭带蓄热室的，加装一个水排鼓风机，将原本在炉顶部的废热气抽到蓄热室中，蓄热室用耐火砖结构，内中堆砌成密集蜂窝状孔型，为的是用砖壁吸附生存废热气。
还可分成进出气管道两组，用闸门控制切换，一组进新鲜空气时另一组导出废气，反竿迫椿加热，最终蓄热室的耐火砖会被连续加热，新鲜的空气被水排鼓风经过蓄热室内变为高热空气，提高炉内温度。
这种要领的目的就是给炉内加温，类似的要领即是历史上1828年苏格兰人发现的热风炉，用高温空气加温，就算沐天波的这个坩埚高炉照旧炼不出完全的铁水提升钢铁品质，炼出来的铁也肯定比现在的品质要高，而且肯定可以节约不少燃料。
原理很简朴，要害即是耐火质料的使用，这个只能是通过大规模的实验获取实验数据了，用石墨，瓷土，粘土按差异比例进行实验，眼下沐天波已然让李有金他们搭起了关闭高炉，实验坩埚与耐火砖的质料比例，这个还需要慢慢来，更不能假以西人之手，在沐天波眼中这才是真正的军国利器。
还可对煤炭进行脱硫处置惩罚，北方铁料不如南方，即是因为北方冶铁用煤炭，而北方煤炭多硫，会让铁质变脆，煤炭脱硫在历史上由英国人在1709年发现，要领也很是简朴，就是加入石灰石，石灰与萤石，具体比例也只能实验了。
煤炭脱硫不仅可以降低煤炭的含硫量，更可以让煤炭完全燃烧，更进一步地提高高炉的温度，产出越发优质的铁料。
此时硝石制取就颇为麻烦，需要在水中溶解多次煮沸后加入鸡蛋清，红萝卜吸附其中杂质，之后冷却放入大翁中漏水，取出纯硝晒干，百斤硝土出硝三十斤。
硫磺也要每十斤加二斤半牛油与一斤麻油煎煮，加入柏叶吸附冷却获得，木炭也要用清明前后的柳碳制取，用麻杆灰碳的话威力会大减。
沐天波计划未来沿用这个组成比例，还可培养硝化细菌，后世鱼缸中便多放此物，此时可以用大量腐烂鱼虾，加上人畜粪尿，再盖上秸秆草木灰，便可培养出硝化细菌产出硝土了。