袁嘉升设计的高炉，已经具有现代高炉的特征。汤若望和孙和鼎对鼓风箱进行了某些改进，采取双向鼓风，里头的活塞也想办法充实。风力更大。利用水利鼓风，不但解决了人力紧张的问题，同时也大大提高了效率。
对高炉改造得差不多了，汤若望又请袁嘉升来参观，一切准备就绪，他自信满满地下命令道：“开火！”
不一会，只见排水的风轮与鼓风箱已经连接在了一起，高炉中的焦煤也已经引燃。鼓风机在水流的带动下，开始咔咔随着曲柄运动起来。
水流湍急，鼓风机的出风也是连绵不绝，而且风力极大，出风的箱口正对高炉的风口。顿时，原本只是冒着黑烟并没有完全燃烧的焦煤迅速开始啪啪作响，炉子里的焦煤立即燃烧。
说也奇怪，从前在造作局的时候，在官吏的皮鞭之下，这些大明的工匠做事都只是应付，有一日没一日的混日子，这铁炼的如何，和他们一点关系都没有，反正只要完成了数量，质量如何，官吏不会管，他们更懒得计较。得过且过，若是真要形容，那么他们从前的生活状态就是如此。而现在，他们的心境有些不同了，一方面是皇帝让人家好饭好菜地供养，汤若望和孙和鼎的管理也很宽容，不会动辄打骂，而且还可以接家眷来，照样也是白米饭供养，一日三餐还有加菜。
不只如此，工匠们有儿女的，袁嘉升还派人教授他们认字读书，他们自己愿意认字的，也可以业余时间跟着学习。当时的大明社会，还是万般皆下品惟有读书高，这对于这些工匠来说，是莫大的恩惠，他们的工作状态完全不一样了，干活也就更卖力了。
半个时辰后，整改后的炉顶上开始冒出烟来，烟雾腾腾，整个炉子里通红一片。
这些场景，袁嘉升很熟悉，他知道，汤若望这是在让人炼制焦炭，只要焦炭练好了，生铁也就可以练成好钢。有了好铁和好钢，大明的火炮质量就可以大大提高，不要说对付农明军，就是满清八旗，也能轰飞，他忍不住夸赞汤若望和孙和鼎：“你们果然是奇才！”
“取碳。”过了半个时辰，炉内的温度持续升高，孙和鼎命人去取焦炭，拿去炼铁。
孙和鼎一声令下，早有几个铁匠拿出特制的钳子，将滚烫的焦炭取出来，接下来的事情也不小，还需粘结、固化、收缩，这些铁匠们倒是在行，忙活了半个时辰，焦炭的样品便送到了袁嘉升和汤若望的眼前。
“成了！”汤若望接过焦炭，大喜，他见识过多少焦炭，今日炼出来的焦炭和往日竟是大大不同，色泽乌黑发亮，通体看不到丁点杂色，实在让人叹为观止，他点点头道：“这焦炭已是极品，若是拿来炼铁，铸成炮管，应该不会再炸膛。”
袁嘉升笑道：“两位先生大才，这大明火炮厂，就用这焦炭先炼一炉铁看看，有了这高炉和鼓风机，火候应当不成问题，焦炭也是极品，能不能炼制出好铁，就看诸位了。”
“皇上过奖，要不是你命人制作好了高炉，我们也炼不出好的焦炭。”汤若望立刻来了精神，火炮厂的工匠们也打起精神，有人去搬铁矿石来，有人准备好焦炭，有人去清洗炉子，一番忙碌，又是一两个时辰过去。随即大家熟稔的开始生炉，放入铁石，燃起焦炭。
“最近朕又抽空看了一下徐光启留在钦天监的遗著，受益匪浅，感觉洋人的科学真是个好东西。”袁嘉升笑道。
一行人在等待之中，炉内的温度开始升高，直到达到了临界点。紧接着，赤红的铁水自一处槽口流淌出来。
若说铁水，明代的工匠都见过，可是全部融化为铁水，见到的人倒是不多，孙和鼎和汤若望笑了，他们都知道，一旦融为铁水，就意味着大量的杂质从铁中脱离。
孙和鼎道：“铁化作了水，能炼出更好的铁来。”
袁嘉升哈哈大笑，说：”铁炼好了，就叫钢吧！“
“叫钢好，叫钢好！！”孙和鼎拿出随身的笔记本，记录了下来，这是他的习惯。
大明的火炮厂里，竟然把生铁练成了较纯的钢，袁嘉升有点不解，问汤若望：“汤神父，你怎么知道这好铁，哦，不是，是钢的炼法？”
汤若望笑道：“大明以前生铁的质量不行，我观察了一段时间，要么是火候问题，要么就是焦炭的问题。在这两个方面下功夫，钢铁的质量自然就高了。”
汤若望跟袁嘉升说，到火炮厂后，他亲自考察过，年老的铁匠们向他诉苦：“大……大人，小人们该死，几番锻造，虽然改进了不少，可是依旧出不了你要的好铁，火候不足，去除不了杂质，虽然百锻成钢，可是先天不足，很多都废了。”
当时，汤若望去看了看铁匠们用的风箱，顿时就傻眼了：明末的风箱很古老，是用木头和牛皮制成，炼铁用的还原剂是木炭，也不是焦炭，他一个人静了静之后，就想到了答案：要建高炉通风，升高温度，利用焦炭炼铁。因为焦炭和木炭是有区别的，焦炭火力均匀，而木炭有坚木和松木之分，难以保持平稳火力。
这时的生产条件，实在过于简陋，导致生产出来的生铁含很多杂质，加碳的标准不一，没有专业工具，铁中气泡含量过大，结构强度低，远远达不到应用要求。
经过三天的反复琢磨，对照补锅炉原理，汤若望、孙和鼎和一批老铁匠分析炉高与炉坛、风箱与炉心的比例尺寸，以及