農(nóng)業(yè)、手工業(yè)、商業(yè)是華夏下代社會(huì)的三大經(jīng)濟(jì)部分，這三大經(jīng)濟(jì)部門的出現(xiàn)，反映了人類社會(huì)分工的進(jìn)步與發(fā)展。而以冶煉鋼鐵制器為生的鐵匠無疑是屬于手工業(yè)，但在北宋這個(gè)年代因?yàn)橐?guī)模與技術(shù)的限制，根無法與后世真正的重工業(yè)相比，
文化是具有延續(xù)性的，這種延續(xù)性需求決定了其特有的傳承方式，做為冶鐵的鐵匠自然也要代代相傳，在傳承方面，父子相傳、師徒相授，是其最為主要的傳承方式，甚至自從開始冶煉青銅器起，自趙宋之前的兩千余年前，就構(gòu)成了這種傳承方式。
華夏傳統(tǒng)文化對(duì)于血緣關(guān)系給予特別關(guān)注，在技術(shù)的獲得與傳承方面，血緣關(guān)系是手工業(yè)文化傳承的紐帶，《禮記*學(xué)記》中更有云：“良冶之子，必學(xué)為裘”。意思是，有經(jīng)驗(yàn)的冶鐵工人給兒子傳冶鐵手藝之前，先教會(huì)他學(xué)會(huì)用皮革縫制鼓風(fēng)裘。
至于師徒相授，華夏早在先秦時(shí)代就有了較為完備的學(xué)徒制度，漫長(zhǎng)的歲月里，學(xué)徒承擔(dān)著職業(yè)業(yè)技術(shù)教育的功能，為古代培育了許多能工巧匠。
父子相傳因?yàn)閷⒓夹g(shù)流傳在家族內(nèi)部，從而形成技術(shù)壟斷，形成世代相傳，必須嚴(yán)格貫徹技術(shù)保密、秘不外宣的原則；師徒相授，亦是是相對(duì)的封閉的師承關(guān)系，而正是因?yàn)檫@種相對(duì)的封閉，將技藝傳承推向了精深與圓熟。
然有利就弊，正因?yàn)檫@種文化傳承，使之不可避免的存在著局限性，如因強(qiáng)調(diào)社會(huì)民技藝的保密性而扼制了技術(shù)的革新，甚至還會(huì)導(dǎo)致某些技藝的失傳，特別是在人均壽命低的古時(shí)，戰(zhàn)亂年代更是如是。
花了十余日的時(shí)間，樂天會(huì)同家中一眾妻妾還有識(shí)字的賬房先生，將這一百三十一冊(cè)書讀完，將所有有關(guān)于冶鐵工藝的記事都抄錄了下來，又按年代編篡的出來，組織成一部華夏由古到今的冶鐵史，甚至在這部冶鐵史中，樂天發(fā)現(xiàn)出許多規(guī)律來。
當(dāng)然在這十多日的時(shí)間內(nèi)，樂天也沒有閑著，著屠四帶人先是在汴都城外購(gòu)入了一處莊園，并親自繪出一幅平面圖，著工匠按著后世學(xué)校的布局將這里加以整繕，當(dāng)做日后科學(xué)院的校園。
同時(shí)樂天還讓屠四去收養(yǎng)那些身體健康且聰穎的孤兒，或是家貧上不起學(xué)的孩童，以當(dāng)做學(xué)院的學(xué)生，而在樂天看來，學(xué)校的建立可以讓那些父子相傳、師徒相授的技藝得以發(fā)揚(yáng)光大起來，再也不必怕其消息了。
但要知道在北宋這個(gè)時(shí)代，但凡家境殷實(shí)之人都是想讓自家孩子讀書，只要上進(jìn)圖日后考取個(gè)功名做官來光宗耀祖，不然的話便是經(jīng)商；而樂天將要開辦的這所學(xué)校，雖然會(huì)教授識(shí)字與一些四書五經(jīng)史集，卻不會(huì)讓學(xué)生們走科舉道路，樂天開辦學(xué)校的目地很明顯，就是要培養(yǎng)出大宋這個(gè)時(shí)代的科學(xué)家，以引領(lǐng)時(shí)代的發(fā)展。
但這個(gè)時(shí)代沒有科學(xué)家一，便是有人通過奇思妙想發(fā)明創(chuàng)造些東西，也會(huì)被那些出身科舉的官僚嗤為奇技霪巧，登不量大雅之堂。
在大宋當(dāng)下科舉取士的大方向下，想要走科舉路子考取功名的人家自然不會(huì)讓自家的孩子讀這個(gè)什么勞什子科學(xué)院，所以樂天也不奢望這些人來自己辦的學(xué)校里上學(xué)，只能別辟蹊徑，將希望寄托在那些天性聰穎的孤兒或是貧困人家的孩子身上。
著屠四按自己安排行事的同時(shí)，樂天絲毫沒有松懈，將精力部集中到了帶回古籍的研究上。
從這些從宮中借來的書藉的記載上，樂天可以年看到，在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，華夏便發(fā)明了生鐵冶煉技術(shù)，而塊煉鐵和生鐵冶煉兩種工藝，幾乎是同時(shí)產(chǎn)生，這兩種冶鐵工藝在華夏歷史上曾長(zhǎng)期平行發(fā)展，在不同情況下發(fā)揮各自的作用。
而華夏生鐵的出現(xiàn)，則是受益于煉制青銅，因?yàn)榈靡嬗跓捴魄嚆~的高溫，才會(huì)煉制出生鐵，使華夏的生鐵足足早于西方兩千年。
其中塊煉鐵的方法即“固體還原法”，早期煉鐵爐溫較低，所以在冶鐵時(shí)，采用一層木炭一層鐵礦石相疊加的方法，將鐵礦石與木炭同時(shí)放在煉爐里，然后點(diǎn)火焙燒，使鐵礦石中的鐵沉入到爐底，待溫度冷卻后將鐵拿出反復(fù)加熱，壓延錘打，得到遠(yuǎn)比青銅更結(jié)實(shí)更有韌性的鐵器。
在春秋末期和戰(zhàn)國(guó)初期，以塊煉鐵為材料，在反復(fù)鍛打塊煉鐵的實(shí)踐中，工匠們又總結(jié)出塊煉鐵滲碳成鋼的經(jīng)驗(yàn)。因塊煉鐵質(zhì)柔不堅(jiān)，滲碳?jí)K煉鋼又太堅(jiān)
硬，人們又發(fā)明了煉鋼的淬火工藝，進(jìn)一步提高了塊煉鋼的機(jī)械性能。
由于鐵的出現(xiàn)，擁有比青銅更好的金屬性能，在春秋戰(zhàn)國(guó)相交之際，華夏己進(jìn)入到鐵器時(shí)代。在許慎的《文解字》中，曾注明當(dāng)時(shí)所用的日常用語“陶治”“就范”“范圍”“模范”等詞，便是由冶鑄技術(shù)轉(zhuǎn)變而來的。
據(jù)《管子·海王篇》記載：“一女必有一針、一刀”“耕者必有一耒、一（耒＋呂）、一銚”。“不爾而成者者，天下無有。”邯鄲等地以冶鐵致富，并設(shè)有專門管理煉鐵的“鐵官”，專門經(jīng)營(yíng)煉鐵的“鐵商”。
《管子》一書，雖是后人假托管仲之名所著，但卻引用了齊國(guó)國(guó)史，間接的證明了戰(zhàn)國(guó)中期以后，鐵器已取代銅器成為主要的生產(chǎn)工具。對(duì)此樂天可以看出，正是鐵器的普遍應(yīng)用，推動(dòng)春秋時(shí)期社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展，使奴隸制向封建制轉(zhuǎn)變，造就了戰(zhàn)國(guó)時(shí)期經(jīng)濟(jì)繁榮，百家爭(zhēng)鳴的昌盛局面。
從意義上來華夏鐵器的出現(xiàn)，與后世十八世紀(jì)中葉，歐州炒鋼技術(shù)的出現(xiàn)，而能生產(chǎn)出蒸汽機(jī)，推動(dòng)了工業(yè)革命有的一比。
值的一提的是，早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，華夏古代工匠便開始摸索掌握生鐵的“柔化處理”，至到兩漢時(shí)期開始廣泛發(fā)展，其方法利用長(zhǎng)時(shí)間加熱，來提高生鐵的柔性，使生鐵轉(zhuǎn)化為韌性鑄鐵。
東漢時(shí)的《太平經(jīng)》卷七十二中記載：“使工師擊治石，求其鐵，燒冶之，使成水，乃后使良工萬鍛之，乃成莫邪耶。”注云:使工匠取鐵礦石，將其冶煉成最初的鐵塊，然后將其燒煉成生鐵水，然后經(jīng)過萬鍛，心中多少有些后世煉鐵知識(shí)的樂天明白，這萬鍛法是指將生鐵反復(fù)鍛打，其意是為脫碳成鋼，也就是最早的炒鋼法。
除此外還有另一種炒鋼法，將生鐵加熱成半液體和液體狀，然后加入鐵礦粉，同時(shí)不斷攪拌，利用鐵礦粉和空氣中的氧去掉生鐵中的一部分碳，使生鐵中的碳含量降低，去渣，直接獲得鋼，書上此法亦是出現(xiàn)于兩漢交替之時(shí)。
后世，人們常把礦石制成鋼的工藝叫一步冶煉或理直接冶煉，而把先由礦石冶煉成生鐵、然后再由生鐵煉鋼的工藝叫兩步冶煉或間接冶煉。古法炒鋼的生產(chǎn)過程也分兩步：先煉生鐵，后煉鋼。
可以，炒鋼的出現(xiàn)便是兩步煉鋼的開始。雖然是古法炒鋼，質(zhì)量也未必能得到保證，但古法炒鋼還是能煉出些高碳鋼的，雖然成功率并不高。
根據(jù)自己前世的記憶，樂天知道，低碳鋼塑性強(qiáng)，強(qiáng)度低，多用于結(jié)構(gòu)承載上；中碳鋼塑性，強(qiáng)度適中，用于機(jī)械傳動(dòng)，齒輪等；而高碳鋼強(qiáng)度大，硬度大，用于切削刀具，工具鋼。甚至樂天還記得，華夏在漢代便有了炒鋼法的技術(shù)，而在西方直到工業(yè)革命前，英國(guó)才發(fā)明了炒鋼法。
西方因?yàn)槌翠摲ǖ某霈F(xiàn)，在公業(yè)革命中發(fā)揮了很大的作用，甚至沒有炒鋼法生產(chǎn)出的鋼鐵，蒸汽機(jī)、發(fā)電機(jī)等就沒有可靠的材料將其實(shí)現(xiàn)，蒸汽機(jī)、發(fā)電機(jī)無法制造成功，成為空中樓閣的存在，工業(yè)革命自然是無法出現(xiàn)，歐州只能停留在資主義萌芽皆段段，而得不到進(jìn)一步的發(fā)展。
為此馬克思對(duì)于炒鋼法的出現(xiàn)，給予了極高的評(píng)價(jià)。
而華夏在漢代便有了炒鋼法，比西方早了一千八百多年，縱是沒有遇到工業(yè)革命，但也是具有劃時(shí)代意義的大事，因?yàn)槌翠摲ù龠M(jìn)了我國(guó)古代鐵器的廣泛使用與社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。
至于炒鋼法，為此唐代韓延在所撰今《夏侯陽算經(jīng)》中記了兩道有關(guān)炒鋼的算題：一為計(jì)算用六千二百八十一斤生鐵煉出黃鐵(即熟鐵)，每斤耗五兩(即損耗百分之三十一),計(jì)算結(jié)果是煉出黃鐵四千三百一十八斤三兩；另一道是用這些黃鐵再煉成鋼鐵三千五百零八斤八兩十銖五絲，損耗率百分之十二點(diǎn)五。
通過《夏侯陽算經(jīng)》，樂天可以推算出至少在唐代便有將生鐵煉成熟鐵、熟鐵煉成鋼鐵的技術(shù)方法。
漸漸的樂天理清了頭緒，自己眼下最需要的就是鍛出相當(dāng)于后世中碳鋼與高碳鋼的鋼材來，來制造蒸汽機(jī)的主要零部件，而在這些古籍之中，樂天漸漸尋出了煉制高碳鋼的方法。
但方法歸方法，但距離成功還有一段距離，炒鋼法是兩漢時(shí)發(fā)明的冶煉工藝，但炒鋼法與百煉鋼法耗時(shí)耗工，成故而極高，漸漸被魏晉南北朝時(shí)發(fā)明的灌鋼法取代，使的炒鋼法幾近于失傳，現(xiàn)下想要再將炒鋼法復(fù)原，并不是一件容易的事。
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