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炼焦起主要目的，就是为了降低煤炭中的硫含量，避免铁因为含硫过高而变脆。但是传统的炼焦方法不隔离空气，让硫以二氧化硫的方式散失时，也造成了碳氢化合物的大量损失，反而降低的炼铁效率。朱聿键主持建造了炼焦炉，让煤炭在缺氧的情况下焦化，大大降低了碳氢化合物的损失，才让炼铁更加高效，硫含量也降低了许多。
只是朱聿键发现，随着黄铁矿的增多，炼铁硫含量再次超标，既是他提前对铁矿石进行脱硫处理也无法从根本上改变。在经过一番研究之后，朱聿键决定在炼铁高炉中加入石灰，以碱性的石灰来中和硫化物，这才将炼铁的质量稳定下来。
有了铁以后，炼钢就成了大问题，按照古老的灌钢法需要将生铁融化后灌注到熟铁之中形成钢，但熟铁需要从生铁经过锻打而成耗时费力，钢的质量也难以稳定，但要上转炉工匠们的能力又不足。这样颠覆性的炼钢设备，可是直到二百多年以后才被发明出来的，现在要制作无异于天方夜谭。
为了改变炼钢的效率和质量问题，朱聿键这位唐王住到了青山寨，一门心思的考虑冶炼问题，将其他工坊、商铺和农庄都扔给了张书堂和宋献策等人进行管理。
朱聿键抵达之后，对炼铁和炼钢技术进行了深入研究，又与那些工匠们进行探讨，朱聿键决定全面改进炼铁和炼钢设备，将这两个过程连接起来，以便高效的产生钢材。
很快两座新的炼铁高炉先被建设了起来，因为水泥和新型耐火砖的使用，高炉被制造的非常大。其高度已经超过了二十米，直径达到了七米，其造型也不再是传统的陡坡式，而是成了中间宽两边细的枣核型，它不但有了80度的炉腹角度和宽炉喉，其料线高度也达到了15米，同时朱聿键还设计了封闭式炉头，以提高冶炼效率。
除了这些改进之外，新高炉顶部加装了引管，将高炉炼铁产生的煤气引了出来送入炼钢炉。同样做法的还有那些加大的炼焦炉，炼焦炉顶部的导气管被增加了一个喷淋塔，利用喷头的水雾将多余的二氧化硫变成硫酸，而剩下不溶于水的一氧化碳也被引到炼钢炉之中。
朱聿键考虑到空气分离机无法制造，没办法使用氧气吹炼的转炉法，所以他在青山寨设计建造了平炉。
平炉的炉膛是用耐火砖砌成的槽，上面有同样使用耐火砖制成的炉顶盖住。平炉的前墙上有装料口，工人可以从这里将炉料装入炉膛，熔炼时可以关上耐火砖贴层的炉门以隔绝空气。炉膛的两端都筑有炉头，炉头各有两个孔道，供从高炉和炼焦炉引来的煤气和热空气导入进行燃烧。
冶炼的时候将生铁、铁矿石、废钢、石灰石和生石灰放入炉膛，加上煤气的燃烧，起内部温度可以高达1800摄氏度。热量直接由火焰传给炉料，使炉料迅速融化。同时由一部分融化的生铁生成氧化亚铁，将硅、锰等杂质直接氧化变成炉渣。由于炉内放有过量的石灰石，磷和硫等杂质也能变成磷酸钙和硫化钙等炉渣，其次碳也能进行氧化并生成一氧化碳从融化的金属中冒出来，形成二次燃烧给炉内加温，让冶炼的工作可以联动进行。
为了加强冶炼效果，朱聿键让木匠在水流湍急的瀑布下设立水车，用来带动鼓风机，将空气和煤气加压吹入炉中。经过这样的设计，全世界第一套近代化的炼铁炼钢联动设备算是建立了起来。
新设备很快被建造了出来，看着这些巍峨的高炉和平炉，朱聿键心中也没底，他所拥有的的只是理论知识，在实际中能否应用还是个未知数。不过朱聿键现在财大气粗，他也不怕浪费钱财，所以才直接搞了这么一套设备来做实验。
在朱聿键的指挥下，高炉首先开始了工作，随后平炉也开始进行操作。因为新高炉需要十几个小时才能熔炼一炉铁水，朱聿键却等不了这么长时间，所以平炉的第一次炼钢，使用了老高炉出产的铁水。
工人们将各种填料从装料口堆入平炉之中，随后滚烫的铁水也被导入炉膛，光着膀子的工人打开闸板，将炼焦炉和高炉中的煤气送入平炉之中。因为有着高达1500摄氏度的铁水，那些煤气不需要点燃就会自己燃烧起来。平炉中的温度在快速升高，很快就达到了熔炼的温度，那些被填入的废钢和铁矿石都开始融化了。
所有工匠不管是否休息，都守在了冶炼厂中，他们对朱聿键能够设计如此复杂的炼铁炼钢设备都感到非常佩服。不管这些设备最终是否能够练出合格的钢材，至少他们知道这个从未做过铁匠的唐王，绝对是冶炼方面的高手。
第八十章打造兵器（）
天色渐渐迟暮，温度也在快速下降，深秋时节的山里，夜晚已经降到了零度以下，可是在炼钢炉旁忙碌的工人们却依然个个光着膀子。炼钢的高温补足了气温的不足，这样的工作越是气温低就越舒服。
已经在平炉前站了十几个小时的朱聿键，丝毫没有困倦的感觉，他要等待着炼钢的结果，看看自己的理论是否能够实际应用。
“出钢水了，出钢水了。”平炉上的炼钢工人们大喊起来，此时炉头冒出的气体已经变成了黑褐色。朱聿键曾经嘱咐过工人们，一旦出现这样的蒸汽，说明炉内已经开始生成四氧化三铁蒸汽，也就是炼钢成功的时候了。操作导气管的工人赶快隔绝了煤气的输入，不多久下面的工人用长长的钩子打开炉门，火红色的钢水沿着陶制引流管道，流入了翻砂坑之中，那里有着早已准备好的一个个钢锭铸模。
随着钢水接触到空气，温度开始逐渐冷却下来，直到数个小时以后，才彻底冷却了。一个铁匠从翻砂坑里小心的取出一块钢锭，放在自己的锻铁炉里烧了烧，在铁砧上打了起来。只试了几下他就兴奋的喊道：“这可是好钢啊，几乎和五十次锻打的百炼钢差不多了。”
铁匠的惊呼让始终关注着炼钢的众人欢呼了起来，平炉炼钢法真的成功了。如果按照以前的灌钢法，想要制造如此好的钢材不但需要考较工匠的手艺，制造时间也要长出数十倍。而现在只要按照规定的数量将原料投入炉中，就能够很快将其变成最好的钢材，这如何不让他们兴奋。此时唐王在这些工匠们心中，已变成了神一般的存在。
在这个欧洲冶炼工业还普遍使用早期高炉和块炼炉冶炼生铁，用坩埚炼钢的时代，大明朝的冶炼技术本就已经超越了百多年，如今经过朱聿键的改进，华夏的钢铁冶炼水平与欧洲的差距，已经拉大到了至少三百年的程度。
在电子和高精密机械出现之前，一个国家的工业实力始终以钢产量为衡量标准。一个国家的钢产量越多，他的整体国力和军事能力也就越强，这是世界在十八世纪开始通行的准则，而有了这样的炼钢设备，只要再提前开始工业革命，华夏的强盛已经可以预见了。
在平炉炼钢成功之后，朱聿键开始着手为军队设计铠甲。他不是军工专家，对冷兵器还是热兵器都没有什么研究，不过他记得在华夏历史上曾经有一种推崇备至的冷锻瘊子甲，据说防御力绝佳。
在与工匠们探讨之后，朱聿键才知道冷锻瘊子甲是将材料经过反复冷锻制造甲片，然后再用皮索穿接起来。因为金属材料在冷锻的过程中有硬化现象，所以防御力非常强。这种铠甲的防御力的确很好，对近距离的硬弩都有很强的防御力，但是冷锻甲片制作不易，耗时太长根本无法普及。
朱聿键琢磨了一番之后，决定采用热锻来代替冷锻。热锻的硬度、韧性和强度都不及冷锻，但胜在制造速度快，尤其是在钢材充足的情况下更是如此。为了增强甲片的强度，朱聿键决定采用夹钢工艺，将钢片与熟铁重叠锻打，然后再进行淬火和回火处理，这样热锻甲片的强度、硬度和韧性基本上就与冷锻甲片差不多了。
这样的铠甲虽然结实，却不能全身着装，因为瘊子甲的重量比较大，步兵长期穿戴消耗体力，同时关节处难以弯曲，身体的灵活性不好。因此朱聿键设计的新式铠甲只保护脖颈和主躯干，腰部以下只有半尺长的甲裙，四肢却不受保护。为了加强四肢保护，这套铠甲的四肢部分被锁子甲覆盖，以防止弓箭的射入。
比起铠甲头盔要简单得多，朱聿键采取了后世钢盔的制式，制式在后部多了一圈护颈甲，同时设计了面目狰狞的面甲。在冷兵器作战下，双方交战距离非常近�