如何炼制出高质量的钢铁，成了乐天眼前最迫切需要解决的事情。
这个时候乐天才明白什么叫做术有专攻，自己拥有后世人的思维无疑是领先这个时代的，但相对专业知识的贫乏与欠缺，却是无法让自己的设想成为现实，自己拥有后世人的思维，最多只能写在纸上，早晚被后世人看到只能惊讶一下，不会给这个时代带来任何的改变。
不止是造蒸汽机需要好的钢铁，制造火炮也一样需要好的钢铁，这不得不让乐天沉下心思来思考钢铁的问题。
根据前世对钢铁常识不多的认知，乐天知道钢铁可以分为生铁、熟铁、钢三种类型。生铁是含碳量大于百分之二的铁碳合金，后世意义上的生铁是铁矿石经过高炉冶炼出来的产品，含碳量大多在百分之二到四点三之间，除了铁元素以外还含有碳、硒、锰、磷等元素，生铁有着良好的切削。耐磨和铸造性能，但抗拉强度不够，不能锻轧，只能用于制造种铸件。
乐天记得自己前世曾看过的文献，明清时期的火炮都是以生铁来制的，就是先制造出模具，将生铁的铁水灌入事先预制好的模具之中，待冷却之后将模具剥去，成为火炮最初的模坯，其后还需要进一步的加工才能成为可用的火炮。
只是令人吃惊的是清朝的铸炮技术还不如明朝前期中期，特别是在制造生铁的工艺极度的不过关，铁水中常会含有大量的汽泡，以致于在冷却后形成大量的砂眼空隙，极易引发炸膛，未伤敌先伤己。
熟铁是由生铁精炼而成的比较纯的铁，含碳量在百分之零点零二以下，又叫做锻铁，纯铁。熟铁质地很软，塑性好，延展性好，可以拉成丝，强度和硬度均较低，容易锻造。
而钢是对含碳量质量在百分之零点零二到百分之二点一之间铁碳合金的统称。后世在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，而使钢有着不用的特性。
想到这些，乐天不由的头痛起来，对于这个时代的人来说，便是指着打铁炼铁为生的铁匠恐怕也分不清生铁、熟铁与钢之间的区别，想到制出达到要求的钢铁更是难上加难了。
制造优质钢铁的这道最初门坎工艺都过不去，火炮都只能是奢谈，更不要说对于钢铁要求更高的蒸汽机。
困难多，但总是要想办法克服的，为此乐天查阅了许多古籍又与工匠们做了交流，乐天对大宋当下制造钢铁的流程也有了相当的了解，这些铁匠平素都是以打制刀剑或是家具为生。
以大宋当下的治铁技术，多以以灌钢法来制造工具的。所谓的灌钢法是唐宋时期形成的一种冶铁方法，它以生铁和熟铁为原料，将它们加热到生铁熔点以上，合炼而成的钢铁。
乐天突然想了起来，大宋在冶铁工艺上还不如辽国，辽国常常以镔铁制成的刀剑做为礼物送与大宋，显然用灌钢法治炼出来的钢铁制作刀剑，明显比不过百炼钢。
据这些工匠们说，魏晋时期是百炼钢的鼎盛时期，由于百炼钢的炼制极为耗工耗时，所以自唐朝以来用灌钢法取代了百炼钢法，这样大大的减少了治炼的时间，但对于百炼钢的工艺，这些工匠们还是有人知道些的，是古"精铁"加热锻打一百多次，一锻一称一轻，直到斤两不减，即成百炼钢。
说的再明白一点，百炼钢是将炒钢经反复折叠锻打变形而制成的钢及其工艺。其特点是反复加热锻打，多次反复锻打可排除钢中夹杂物，从而使其成分趋于均匀，组织趋于致密，细化晶粒，改善钢的性能。
只要花费足够的时间，采用锻造技术制出的百炼钢铁制做可削铁如泥的刀剑尚可，而用来制作火炮显然是不行的，用来制作蒸汽机的附件虽说有些耗工耗时，但却也顾不得那么多了。
制作百炼钢耗时耗工，具体的工艺流程是将铁坯烧红后连续锻打，冷却后再烧红再连续锻打，可谓是耗工耗时，但乐天却另开蹊径，以水车带动铁锤，只需一个工匠将精铁烧红，再将烧红的铁块夹到水车带动的铁锤下锻打，如此反复也省动了许多人力。
……
如何炼制出合格的钢铁，成了乐天做梦都想解决的问题，以至于到了茶饭不香的地步。
在汴都各处铁匠铺跑了一天，傍晚回到家里，乐天也不想吃什么，一头倒在榻上一动不动。
“夫君！”
就在乐天昏昏欲睡之际，茂德帝姬走进屋来。
听是茂德的声音，乐天懒懒的从榻上坐了起来，拱了拱手作礼：“帝姬夫人！”
“夫君，你这是做什么？”对于乐天的举动，茂德有些不大高兴。
乐天很是正式也很无奈的说道：“夫人贵为天之骄女，为夫若是礼仪不周，怕是要被弹个怠慢之罪！”
茂德帝姬噘起了嘴巴：“你若是再这样对我恭恭敬敬的，我便去父亲面前告你！”
“你我举案齐眉也告？”乐天反问。