在齐塔家宅里用了午饭之后，陈德兴又回到南芬铁坊。并没有去高炉那边儿等着出铁水——虽然使用了焦炭炼铁，还用水车带动封箱鼓风，但是陈德兴却不知道有“预热池”这个概念。他到底不是冶金专业出身，能够知道南芬铁，抚顺煤，煤炼焦，焦炼铁、反射炉和坩埚钢这些冶金方面的知识，已经有点儿逆天了。要不是他前世生长的城市本就是个钢铁工业基地，父母和哥哥都在钢铁厂工作，从小耳闻目睹。再加上后来在网络上看了不少大开金手指的历史穿越小说，是无论如何不可能知道那么多的。
不过知道的皮毛再多，也不能和专业人员相比。他的专业是航海，所以能让一支帆船组成的探险船队跨过太平洋去了北美——对他来说没有什么难度，无非就是找对北太平洋暖流所在的纬度，然后看人品！遇上大风暴就淹死，没有遇上就发现新大陆……其实哥伦布当年也是人品好，要遇上大西洋和加勒比海上挺多见的飓风，也是死路一条！
这年头横渡个长江都未必安全，何况太平洋？所以陈德兴是不会亲自去冒险的，他可不想再遇上个巨浪一下又给拍死掉，这一世的人生，可是很有滋味的。
在用了一餐很有滋味的山珍之后，陈大明王就到了南芬铁芳的炼钢作，就是两台坩埚炉所在的小高地上。
小高地上除了两台坩埚炉，还有两个锻打作坊，是用水车提供动力驱动水力锤的机械化锻打作坊——说是原始的轧钢车间也可以吧。
陈德兴到的时候，孟大头爵士正拿着杆秤在秤量木炭粉——陈德兴还知道用石灰粉去硫去磷的秘密，但是考虑到中国的铁矿大多高硫高磷，而唯一一个低硫磷的大矿有被自己掌握。所以暂时没有把这个秘密公开。
称完了炭粉之后，孟德把炭粉都倒在一个好像木桶一样的坩埚里面。“脸盆”里面还摆放着打成了薄片的熟铁，往熟铁片里面加炭粉。再放入坩埚炉用高温熔炼的工艺叫渗碳。目的就是提高熟铁的碳含量，使之达到钢的要求——在后世。含碳量小于0.02%的铁被称为熟铁或纯铁，质地非常柔软。而含碳量在0.02%——2.11%之间的叫做钢。含碳量在2.11%以上的叫做生铁或铸铁。
而炼铁的过程概括起来就是一个字儿——脱！不是脱衣服，而是脱硅、脱锰、脱氧、脱碳、脱磷、脱硫，总之就是把铁矿里面的各种杂质一律脱光光，得到纯度极高的纯铁。而炼钢的过程就是往纯铁里面再加东西，可以是炭粉，可以是石灰粉，可以说其它什么东西。以求得质量最佳的钢。
当然，理论上脱和加这两个步可以合二为一，在“炒铁”的过程中一步到位。不过在实践中，除了狗屎运极好的能碰上一两块能称为钢的金属，大部分情况得到的都是脱碳相当彻底的熟铁，如果选料不佳，使用了高磷、高硫的矿石或用煤炼铁，那么得到的就是低碳高硫高磷的铁了。质量自然糟糕透顶，用来打造武器铠甲就只能超重了——用加大厚度来换取坚固性。所以宋军的盔甲和环首刀都很重，而且砍几下就卷刃。接着就不是用刀砍人而是用刀砸人了！
若不是陈德兴这样的壮汉，拿着宋军制式的环首刀上战场真是件让人捉急的事情。
而且，就算是撞了狗屎运得到一块钢。也不见得能打出什么好兵器。反正在陈德兴看来，自己得到的几把所谓“百炼神剑”的刃口还是有些软，而剑身又有些脆而不韧。不知道是不是因为锻打次数太多造成剑的外层钢铁脱碳，内层因为含碳较多而变脆……
“大王，这坩埚内的炭粉数量是进过反复试验后才确定下来的。”孟大头看到陈德兴带人到了身边，就暂停了手中的工作，介绍起来。“这样炼出来的钢软硬适中，特别适合打造板甲。若要打造夹钢兵器，则要再多加些炭粉。”
经过几个月的反复试验。南芬铁坊的匠人已经找到了添加炭粉多少和钢铁软硬程度的基本规律。可以冶炼出高碳钢和中碳钢，前者用来制造夹钢或镶钢兵器。外硬内软，既锋利又不易折断。后者是强度硬度和加工性能的完美结合。最适合打造板甲——就是价格太高，不是富裕的上层军事贵族估计用不起。
所以，在最新的北明军甲械配置标准（其实是个最低标准，如果标准要求军将提示甲械水平，那么北明军务司就会给军将两个选择：一是使用军务司提供的便宜货；二是由军务司发钱自己再加点钱去买好的）中，并没有板甲，只有镶钢刀和夹钢枪尖两个便宜货。
陈德兴回头对邓家两兄弟道：“这可都是学问啊！冶金之学同样是学无止境的。南芬铁坊的冶铁之术不过是初窥门径，离精深还早呢！”
“大王所言极是。”邓明安和邓明理连忙拱手称是。
“孟卿，开始炼钢吧。”陈德兴回头吩咐孟大头道。
两个木桶一样的坩埚被人抬着送进了耐火砖砌成的坩埚炉——坩埚炉的温度是极高的，因为需要融化熟铁，这需要接近1600度的高温。如果达不到的话，熟铁就不会变成液态，也就很难和炭粉融为一体。所以坩埚炉和坩埚本身都选用了最好的耐火砖，而且坩埚炉的炉壁厚度很厚，无论如何都不会被高温烧塌。
坩埚炉的设计比较简单，就是底部鼓风，顶部烟囱抽风，煤炭则堆放在坩埚四周。点火烧了两个多时辰后，铁片终于化成了液体……也可能没有，只是化作了凝胶状——铁片在坩埚里面，外面的人看不见，炉温多少也只能估计。只能等到坩埚炉自然冷却之后，将坩埚取出砸碎，看里面的东西是不是溶成一大块的钢饼和一层浮在上层的钢渣。如果是的话，就算成功了。