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中原人最在乎过年，铁匠们告了几天假，带着赚来的银子兴高采烈的回家去了。不到半个月就转了回来，支起火炉继续叮叮当当的赚银子。五哥等人趁过年的时候把家里的地都租给了附近不会手艺的人家，自己决定一心做手艺了。很快，怀柔地区的生铁便出现了短缺，虽然铁价涨了，铁匠铺仍然有的赚，只是让众铁匠有些不开心。
所以过完春节，张五哥就央武安国想办法向县令大人申请一个开炼铁炉的文凭。明朝盐铁属国家专利，铁炉只有官府批准才能开。武安国自己是学冶金的，正有此意，便应了下来。郭璞自从武安国来了后，因为县上的税收几乎翻倍，跟上面非常好交差，已经被上司表扬了几次，心情正好，很快答批复了，并自己掏了五百两银子入股。
这次怀柔县附近本来就产铁矿，武安国心想既然做，就做个大的。索性做了预算，开了铁厂，以每股十两银子为限，招众乡绅和差役们入股。这怀柔县被辽，金，蒙古统治多年，乡绅们脑子里从来就不觉得铜臭。加上众人自从上次炒地皮事件后，早就把武安国看成了赵公元帅，这些日子正感叹没机会跟着铁匠铺发财，见武安国招人入股，十分踊跃。张五哥、杨老汉等人几乎是倾家入股，带头作用非常明显，很快就筹得了4 万多两现银。
这回操作起来颇费周折，光是选地址就选了十来天。最后找了城外河边，在平时水流湍急处做了炉址。炉砖要找砖窑定做的，中间加入用煤石等物，用煤做炭烧制。武安国叫这砖为耐火砖，众人也不懂。只是凭着对他的信任，盲目去做了。
这铁炉也是武安国自己设计，竖炉有六人多高，椭圆型，十围之粗，用耐火砖砌成。烟囱更是高耸入云。旁边的炉子稍小，是躺着的，武安国叫它平炉，这个和竖炉不同，是铁匠们从来没见过的结构，中间用耐火砖砌了砖格，武安国叫它的蓄热室。两个炉子都设计用一对水车鼓风。烟囱处还用生铁做了抽烟机（引风机，村民们不知道，都叫它抽烟机），也是用水车带动。平炉的铸槽边还设了水塔，用机关控制水的快慢，用来冷却铁水，这两个炉子，几乎雇了全县的闲人来帮忙。武安国工钱给的多，大家也愿意干。尽管如此，也到了盛夏，才能完工。
这段时间武安国交给了五哥烧泥炭为焦炭的办法，让他们带人去做，铁匠铺的活基本上都交给张家正文打理，配了个李善平培养的帐房先生辅佐，小伙子手巧心细，倒也没出什么差错。
终于等到高炉完工，择了吉日，拜了各路神仙。一层层的铁矿和焦碳合着石头放了下去，一声点火，登时红光满眼。滚滚浓烟从烟囱直冲蓝天。张五哥等人都知道一份烟囱一份火的道理，看武安国这个竖炉烟囱，里面估计即使是大罗金仙也能炼化。武安国等火稳了，就带着他们绕着炉边的旋梯，到火孔旁观火，那炉子是负压设计，不必担心火烧出来。五哥等人不知，小心奕奕的靠近了，一点点挪过去看，半晌发觉没妨碍，才仔细观察火候。这些人做了半辈子铁匠，一看就知道火候是否到了。
第二天随着五哥一声出炉，伙计们开动机关，铁水滚滚而出，登时炉火照天地，红星乱紫烟。铁匠们纵是打了半辈子铁，也没见过此等壮观景象。这一炉，竟出了5000多斤生铁。
武安国伙计们把铁水引入铸槽中，铸成铁块，一半卖给了铁匠铺。另一半推入了平炉。却不让焦碳直接和生铁混了，而是分为两层。一声起火，风急火猛。这次炼了足足三天三夜，等到第四天，张五等人知道到了关键时刻，围着观火孔不住向里面张望。见里面铁水沸腾。有一层热风从铁水上吹过，竟吹起耀眼的波光。武安国没办法向他们解释什么是珠光体，什么是奥氏体，只是不断叮嘱大家看好的铁水颜色，不同温度颜色不同，出来的钢质量也各异。
第四日正午，开炉放钢，钢水刚流入铸槽中，武安国立即下令放水，两股不同速度水流进入了不同的铸槽，水汽弥漫，让众人如坠云雾。须臾钢水冷了，早有人跳到跟前，把钢锭一块块抬上。众铁匠早已惊讶的说不出话来。匠人们世代相传的都是炒铁为钢，或灌铁为钢，得一块好钢，要千锤百炼才行。这直接把生铁炼成钢，还是平生第一次看见。抱着钢锭，有人已经激动得哭出声来。
整个夏天，武安国都是在高炉边度过。郭璞知道他忙，也不用公务来烦他。众差役们第一次知道还有不刮地皮的捞钱方法，恨不得把武安国给供起来天天膜拜。县里的闲人基本上被钢厂吸收光了，四个时辰一班，五班三倒工作，累得没人有时间生事。投资早已收回，各道工序的匠人也都培养出来了，五哥被武安国人命为钢厂大掌柜，主管全部事宜，他家正武天生了铁匠的灵性，已经可以凭借肉眼辨别出钢水的差别，炼出或软或硬的钢来。那学堂又专门开了冶炼短期班，县上青年子弟，愿意以炼钢谋生者，可以免费到短期班中学习各道工序，毕业后统一到钢厂实习，充实到各个岗位上。工厂旁边就近办了学校，请老师教识字、读书，所有工人都可以在不上班时免费去听。很多股东对此都有疑义，但是在有钱赚的时候，也不愿和武安国争论。“反正就当做善事了”，各股东这么想，“这些苦力命好，遇上武大老爷，不但有钱，而且会生钱，让他们烧高香去吧！”。
钢材大多被铁匠铺收去打了农具和耐磨物品，用钢打出的锄头、铁锹，又轻又快，销路极好。打出的马车轴、销之类，不但结实，而且因为体积比木质的小数倍，还轻了许多，很快普及到各地。武安国一日还抱着试试看的想法设计了一个简易车床，居然被五哥一个零件一个零件的给雕琢出来。让他喜出望外。敢紧配了水轮，装在河边，给铁匠们表演压箱绝技。
水车带动车床转了，渐渐有了速度。武安国小心的把用最硬钢材做的，足足让张五掉了三斤肉才完成的刀具装好。挂上档位，车刀飞转，顷刻间把一块熟铁车成了圆柱。换上钻刀，在圆柱上打了孔，用镗刀把孔打光了，用丝刀攻了罗纹，把另一跟铁柱套了罗扣，做了个大学时金属工艺实习的最简产品——锤子。正要给铁匠们讲解，却听见身后鸦雀无声，回头看去，所有围观者早已呆若木鸡，手中的家活掉到了地上也浑然不觉。
那年夏天全怀柔县的水车都换上了钢制齿轮，比木齿轮轻快了许多，也耐用了许多。无数更灵巧的东西都从车床上被做了出来。车床也从一台变成了十余台，分成了车、铣、刨、磨等。怀柔钢，也从此天下闻名。成熟的工人是除读书考取功名外，最时髦的职业。“那李家的孩子能干，在武老爷的工厂里当班头，每月能挣二两银子呢！”职业媒婆给人家姑娘找婆家时首先介绍的就是这些。
武安国的从关帝庙借的大刀，早就被五哥丢还了回去。五哥给武安国从新做了一个，重量一样，但用了五哥自创的旋焊法，匠户营的众铁匠将软钢和高硬钢经千百次锻打，打成一体，打出刀身形状。刀锋处打磨过后，竟呈鸟羽花纹。随手劈去，寻常刀剑应声而断。有好武之人听说了，出重金请中众铁匠给他也这样做一把剑，众铁匠现在在城里都有了千两以上身家，婉言拒绝了。给武安国做，是出于感激，别人吗，在众铁匠心里可能即使皇帝也没有这个资格。
刀柄是用弹性极好的钢管做的，旋在刀身上，不用时按动机关，可以把螺纹拧开。这钢管是武安国在学校旁边开发的新房的副产品。那些新开发的房子都盖成了三层，主梁用的就是钢管。本来想盖得更高，只是找不到可以盖得更高的巧匠。楼里面通了简易自来水。水塔是独立的佛塔状，里面用人力机井把水一层层抽上来，由两个工人负责定时上水。人力机井是武安国小时候在农村见过的洋井的翻版，压动活塞即可抽水。
“你家装了自来水了吗”。整个北平府的富人们现在攀比的就是这些稀罕物，毕竟这些东西的方便是有目共睹的。
“哼，瞧王老爷那个德行，不就是昨天请人给家里装了个水炉子吗，这才数伏，离天冷还早着呢！”
（注：水炉子，土暖气，是21世纪在北方城镇住平房人家常见之物，每家一个微型锅炉，火炉大小，热效率比炉子高，因为烟�