朱高熾在李鐵匠等一眾老匠人的陪伴下，開始巡視起了這些高爐。
李鐵匠正是先前對朱高熾提出質疑的老匠人，打了一輩子鐵，從洪武開國進鐵廠當學徒，到后來掌爐煉鐵，經他手煉出的鐵能裝滿十座庫房，對煉鐵爐的脾氣、特性摸得比自己的孩子還熟。
當初朱高熾提出拆舊爐建新爐時，他是第一個站出來反對的，怕的就是新爐不靠譜、砸了匠人的飯碗；如今卻是最積極參與建爐的人，從高爐的高度、容積，到爐壁的厚度、出鐵口的位置，都帶著老匠人反復測算，生怕出半點差錯。
而這些高爐也是他領著百名老匠人一起商議規劃，然后帶著鐵廠內的匠人鑄就而成——先是根據朱高熾給的圖紙，敲定“高七丈五尺、容積二十立方米”的核心尺寸；再細分分工，老匠人負責畫樣、監工，年輕匠人負責搬磚、砌爐，連最基礎的夯土都要求“每夯三層必澆水壓實”；遇到“如何固定石墨石板”“怎么設計鼓風接口”這類難題，李鐵匠就召集老匠人連夜開會，有時爭論到后半夜，才敲定最優方案。
這些高爐普遍高七丈五尺，比鐵廠外的老槐樹還高半截，站在爐下往上看，爐頂幾乎要鉆進云層里；高爐容積約二十立方米，能一次性裝下三十石鐵礦、十石焦炭，比這個時代最多只能裝五石料的土爐大了四倍，是當之無愧的“高爐”。
以往土爐煉一爐鐵要六個時辰，按李鐵匠的估算，這新高爐只需三個時辰就能煉一爐，且一爐鐵的產量抵得上舊爐三爐，效率翻了六倍不止。
石墨不算什么稀奇東西，山東、山西的礦坑里都能挖到，民間甚至有人拿它當“黑石頭”寫字、畫畫，只不過這個時代的人只知其表、不知其里，沒發現它耐高溫的特性。
在朱高熾眼里，這玩意絕逼是眼下最好的耐火材料——不僅能承受上千度的高溫灼燒，還能減少鐵水與爐壁的粘連，避免鐵料損耗，至少朱高熾現在受限于技術，只能先開發它這一個核心用途，至于做鉛筆芯、導電材料這些后世用法，眼下還沒條件實現。
其實若只是建造一座煉鐵的小高爐，直接使用粘土筑造，或者用紅磚砌都沒很大問題，之前津鐵坊的小爐就是這么建的，勉強也能煉鐵。
但關鍵是朱高熾希望提高它的使用壽命——舊土爐最多用半年就會被高溫燒裂，得反復修補，既耽誤工時又浪費材料。
于是在高爐內襯中，他特意要求大幅度使用石墨：從爐膛內壁到出鐵口，都鑲嵌了一層厚厚的石墨石板，連爐頂的排煙通道都鋪了石墨碎料。
這種現代煉鋼爐才用的高級耐火材料，在明初被大規模用在高爐里，就是希望這些高爐能用上三五年不用大修，既能穩定產量，又能減少后續的維護成本。
李鐵匠摸著高爐內壁的石墨石板，手指能感受到石板的光滑與堅硬，忍不住道：“殿下，這黑石頭真是奇物！咱們試過用它墊在土爐里，燒了三天三夜都沒裂，比粘土耐燒多了。有這東西襯著，這高爐別說用三年，就是用五年，我看都沒問題！”
朱高熾點頭：“只要咱們后續好好維護，定期檢查石墨的損耗，這些高爐就能一直為咱們煉好鐵。將來水師要造巨艦、鑄火炮，都得靠這些高爐撐著。”
一旁的老匠人也紛紛附和，語氣里滿是自豪——他們親手建的高爐，用了“奇物”石墨，不僅規模大，還耐用，將來定能成為大明最好的煉鐵爐，而他們這些建爐的匠人，也能跟著名留青史。
然后就是坩堝煉鋼了，這是比之炒鋼法更為先進的煉鋼方式——炒鋼法只能靠人工攪拌控制溫度，鋼的成分不穩定；而坩堝煉鋼能將鐵礦與焦炭密封在坩堝內，在高溫下充分反應，煉出的鋼純度更高、成分更均勻，韌性和強度都遠超炒鋼。
可惜的是，這種工藝對耐火材料要求極高，普通粘土、紅磚根本承受不住坩堝煉鋼時的高溫，很容易開裂導致鋼水泄漏，好在朱高熾從山東找到了石墨，正好解決了這個關鍵難題。
這些石墨經過粉碎，與少量粘土混合調成糊狀，再由匠人們按照固定尺寸塑胎成型——有的做成能裝十斤鐵料的小型坩堝，有的做成能裝五十斤鐵料的大型坩堝，塑好的胎體要先陰干七日，再放到專門的窯子里，用千度高溫燒制十幾個小時，待胎體完全硬化、石墨與粘土緊密結合，那就是耐高溫、抗腐蝕的石墨坩堝了。
燒好的石墨坩堝通體烏黑，敲起來聲音清脆，匠人用它裝著紅熱的鐵料試驗，哪怕灼燒兩個時辰，坩堝也沒有絲毫開裂，完全能滿足煉鋼需求。
這從古至今的煉鋼工藝，分為炒鋼、百煉鋼和灌鋼三種，各有局限。
炒鋼實際上就是“炒鐵成鋼”，用炒鐵爐將生鐵加熱到半熔融狀態，再靠工匠用鐵勺反復攪拌，讓生鐵中的碳含量降低，最終得到熟鐵或少量中低碳鋼。
但這種工藝全憑工匠經驗控制，溫度高了會把鐵炒成廢渣，溫度低了碳含量降不下來，煉出的鋼質量極不穩定，大多又冷又脆，強度根本達不到兵器、火炮的要求。
現如今大明軍中的制式火器，比如迅雷銃、洪武大炮的炮管，基本上全都是用這種炒鋼煉出的熟鐵制造——熟鐵韌性差、強度低，火炮發射時承受不住火藥爆炸的沖擊力，用不了幾次就會炸膛，炸傷炮手的事屢見不鮮，當然不足為奇了。
百煉鋼則是在炒鋼的基礎上進一步加工，以炒鋼作為原料，將其加熱到赤紅狀態后，反復折疊鍛打，有時還會用數種成分不同的鐵料反復疊鍛，通過鍛打排出鐵中的雜質，讓鋼的組織更致密。
但這種工藝極其復雜，一塊百煉鋼往往需要鍛打數百次，耗費大量工時，成本更是炒鋼的十倍不止，根本不適合大規模生產，只能用來制造寶刀、寶劍這類精密兵器。比如演義中常出現的“百煉刀”，那就意味著是削鐵如泥的寶刀，尋常士兵根本用不起。
灌鋼法在沈括的《夢溪筆談》中有明確記載：“世間鍛鐵所謂鋼鐵者，用柔鐵屈盤之，乃以生鐵陷其間，封泥煉之。鍛令相入，謂之團鋼，亦謂之灌鋼。”
簡單來說，就是將熟鐵（柔鐵）彎曲盤繞，中間嵌入生鐵，外面用泥密封后加熱，讓生鐵熔化后滲入熟鐵中，再通過鍛打讓兩者融合成鋼。
這種工藝比百煉鋼效率高些，但依舊依賴人工鍛打，且每次只能煉制小塊鋼料，同樣不適合大規模工業化生產，最多只能滿足小規模兵器制造的需求。
朱高熾現在要的，則是坩堝煉鋼，是能實現大規模工業級別的煉鋼！
他要的不是一次煉幾斤、幾十斤鋼，而是一次煉幾百斤、幾千斤鋼，能批量供應水師造巨艦、軍工鑄火炮、民間造農具的鋼，只有這樣，才能支撐大明的工業發展，才能為遠征美洲提供足夠的物資基礎。