而在这个时候，冶铁作坊也迎来突破性进展。
如果在前世根本不需要花费太多力气，将上等刚才简单打造，或者简单铸造就可以。
冶炼钢铁七成采用煤炭，三成采用木炭。
这可让人感到稀奇了，而这种木炭一般是在山林无煤之地采集，锻工选择坚硬木条烧成火墨（俗名叫火矢，燃烧时不会变为碎末堵塞通风口），用他冶炼钢铁，火焰比煤更猛。
通过这种方法冶炼三个时辰就可以制作出生铁，而生铁来回冶炼五六次就成为熟铁，熟铁来回冶炼九次就能够冶炼出钢铁。
这可让杨轩感到惊讶了，过去常说用煤炭加铁矿石再加一点石灰石做成燃料，以冶炼钢铁啊，怎么现在用钢铁不成了。
疑惑虽然疑惑，杨轩还让宋士慧画出一个当时钢铁冶炼炉子图形，原来先是用煤炭与钢铁混合一起燃烧，铁水流出来后。
听说总督杨轩要来观看冶铁效果，铁官专门从外面买来半车火墨，与铁矿石一起倒入非常小的炉子里面，点燃之后有两个个大汉轮流拉动着一个巨大的风箱，以将空气鼓进去，以拉动着风箱.
而另一边，铁官则用煤炭与铁矿石混合后直接放入一个宽2米，深1米的小炉子里面，点燃之后四五个大汉轮流拉动风箱。
铁官不停解释火墨制作困难，不但需要砍伐大量树木，而且还要烧成火墨，非常困难。
用了半天功夫，两炉铁水制作完成，冷凝成生铁后明显看出生铁质量差异，那种用火墨制作成的钢铁成的生铁质量颇佳，一把大刀砍过去大刀缺了一个很大的口。
而用煤炭煅烧而成的生铁质量非常差，大刀砍过去，竟然如砍在一块碎石上，巴掌大的生铁应声而断。
看杨轩满脸疑惑，旁边的铁官笑着解释，这种煤炭煅烧而来的生铁是卖给农民做锄头，做犁头，耙的，如果需要做成兵器，需要工匠师傅来回锻打七八次，如此就可以打造成各种不同兵器。
或者看到杨轩显得颇为气愤，铁官连连解释，铁匠师傅打锄头、犁头等农具的时候需要来回多次锻打，杨轩手中手握的宝刀乃精钢经过上百次捶打而成。
生气虽归生气，看来国营真的害人不浅，从管仲，从汉武帝施行盐铁专卖制度以来，民间就通过这种废铁、废钢糊弄普通老百姓。
但在前世中好像是用煤炭、铁矿石再加上石灰石铸造出钢铁啊，怎么现在用煤炭、铁矿石、外加石灰石作为添加剂制造出来的钢铁如此之差，而火墨加铁矿石、加石灰石制造出来的生铁质量完全不同。
想到这里，杨轩一面召集所有工匠讨论，一面重新审视火墨制造方法，这火墨完全就是煤炭啊，只是需要将硬木烧成木炭而已。
前世经验告诉自己，这所谓的火墨与煤炭主要成分相同，但缘何煤炭冶炼钢铁质量如此之差，看来真正问题处在煤炭身上。
煤炭里面可能有杂质，有一种让人难以知道的杂质，如果能够去掉这个杂质，那么就完全能够制作成火墨了。
听到总督提出如何将煤炭制作成火墨，众人一片哗然，一些人老工匠连连摇头，火墨就是火墨，煤炭就是煤炭，在他们眼中这完全是两样东西，怎么能够制造成一样东西呢？
探讨半天，坐在墙角的一个十七八岁的年轻工匠说道：“总督大人，你看这样行不行？各地民众不是烧瓦吗，还有火墨不也是这样制作的吗？将其点燃放入窑洞里面，然后封闭窑洞，如此就制造出火墨出来了。
总督大人，我们可不可以将煤炭点燃，放在窑洞里面，如此定然也可以制作出火墨啊。
众人一听，连连摇头，有的更是说如果这样，那么煤炭不是会被燃烧吗？
杨轩也没有更好的办法，当即令这个年轻人负责其事，令其马上找一个窑洞，煅烧半车煤炭，看能否制作成火墨。
总督大人非常放权，确定方略之后基本上不管不问，完全让这个贺大明负责，突然担任如此责任，虽然有点不适任，但为了坐好不给人丢脸，这几天贺大明也完全拼了。
第七天杨轩依约坐着那辆四轮马车，相比普通马车就是快，50多里的路程如果坐普通马车至少要跑半天，而四轮马车一个时辰（2个小时）就到了（法国人莫泊桑《羊脂球》小说曾描述，在冬天下雪天四轮马车从早上到10点走了4法里，也就是16公里，32里，如此远的距离，但作者则认为走得在雪地中走得太慢了。）。
众人正打开窑洞外面的封土，突然一阵阵烟雾冒出，一股刺鼻的气味冒出，正在接封土的一个工匠被烟雾熏得晕倒在地。
众人惊慌失措，周围人群说什么的都有，有说贺大明不敬菩萨，菩萨生气了，有说这种方法根本不能制作出火墨。
而杨轩深深吸了一口气，这气味如此刺鼻，难道是？
当即令人端来两桶水，对着烟雾处洒去，远远的听到这气味与水珠发生剧烈反应，到了一炷香功夫周围的杂草被熏死的甚多。
看到这一幕众人大惊失色，杨轩则显得信心满满，这，这不是硫酸反应后的结果吗？
看来这种方法可以除掉煤炭里面的杂质。
哦，过去冶炼钢铁好像是用焦炭吧，焦炭是什么杨轩没有印象，大概就是去掉煤炭里面的硫元素吧。
杨轩当即令人打开全部封土，最上面的感到与煤炭没有两样。
杨轩颇为失望准备抽身离开的时候，贺大明突然大喜过望，如发疯似得扒开下一层，竟然拔出一层火墨，也就是众人渴望的焦炭。
杨轩大喜，令众人马上清理，如此得到了三车焦炭。
在一片错乱之中，杨轩直到自己解决了煤炭含硫问题，开始了焦炭生产过程。
杨轩也顾不得三七二十一，立即令人放在炉中与铁矿石煅烧，令众人惊讶的这焦炭燃烧火焰远远超过火墨。
在众人一片期待之中，制造出来的生铁硬度远远强于用火墨生产的生铁。
令铁匠锻打这生产出来的生铁，煤炭铁可以锻打掉十之五六才可以成为钢铁，火墨生铁要打掉十之三四，而这焦炭生铁只要打掉一成就可以了。
看着众人异常的眼睛，杨轩想了想，颇为费力的解释起来。
古人不是说这个社会所有东西都可按照金木水火土划分成分吗？实际上金木水火土只是这些物资表现出来的性能而已，就像黄金、白银、钢铁是不同东西，但表现出来的性能则是金。
虽然各种东西都表现出不同性能，但万物都是由不同最小东西构成，组合在一起然后成为不同东西。
就像这煤炭、火墨与焦炭他们最主要成分是一样的，稍稍不同因为温度、环境等不同表现出不同的形态，只不过煤炭里面杂质更多一点，火墨相对少一点，而焦炭则没有什么杂质而已。
用焦炭冶炼钢铁质量优于火墨，大概就是焦炭中炭的纯度远远强于火墨，如此制造出来的生铁质量远远高于火墨烧成的生铁。
如此观之，我们要打造成上好钢铁，不但需要提高焦炭的纯度，而且还应该提高铁矿石纯度。
除此之外，老祖宗不是说道法自然吗？我们要研究不同物质的最小成份，要认识事物本质。
因为太高兴了，杨轩发挥演讲天赋结合古代一些理论进行讲解，但让人感到惊讶的居然有人听懂了。
想到前世的马屁精，杨轩大喜，如同现代这样所有高官放屁大概很多人都会说是香的，既然如此，何不让人在《大众报》中介绍一些钢铁冶炼知识，其中杂带自己这些现代理论。
而对焦炭制作过程中产生硫化气体，杨轩也想到好办法，那就是通过石灰石，通过反应产生硫化钙以解决硫化气体问题。
在解决焦炭问题之后，钢铁产量、质量大增，考虑到钢铁的重要性，作战打仗需要钢铁，将来修路筑桥也需要钢铁，杨轩创办钢铁作坊，以大规模生产钢铁。
委任宋士意为钢铁作坊总兵，令贺大明为焦炭作坊协办，以冶炼钢铁。
考虑到这个时代冶炼炉子太小，杨轩根据明朝遵化铁厂模型与前世知识，建立一个土炉冶炼钢铁，通过风箱与烟囱保证铁矿石与焦炭充分接触，制作成铁水，然后反复数次，制作成生铁，打造成熟铁，精钢。
在冶炼钢铁过程中由于消除了硫化物这一有害物质，在那以后兵器作坊打造出来的冷兵器，热兵器质量远远超过鞑子，也达到世界水平，如此大大提升了义勇军战力。（有人说日本刀厉害，一个主要原因是硫磺含量颇低。而中国古代兵器远不如对方，主要是煤炭中，钢铁中含有硫化物）。
由于钢铁大量制造，义勇军所制造的前装红衣大炮，前装佛朗机炮不但重量较当时鞑子制造红衣大炮、佛朗机炮轻，而且射程也要远的多。
在冶炼钢铁，制造红衣大炮的同时，杨轩也开始考虑制造船只生产。
这几年义勇军能够南征北战，水军功绩功不可没，水军参战虽然不多，但通过船舶将粮食运输到前方码头，然后再通过陆路运输，如此减少对地方经济破坏。
中国为农业国家，过去每次征发北方游牧民族，除了派出大军之外，往往更需要派出3-4倍劳役运输粮草（在组建辎重营时分析那样，4个人补给一个人，最多能够补给30天）
考虑到这个时代欧洲人早已经渡过重洋，其航运知识绝对有过人之处，这天专门与葡萄牙传教士安思文探讨欧洲人的船只。
葡萄牙人安思文颇为兴奋，讲起三桅船，将起西方各种船只，到最后为了让对方听得清楚，更是做出模版。
看着这个模型安思文连连讲解，声言只要刮风，不论逆风还是顺风都可以航行。
除此之外就是风帆，中国人使用硬蓬帆，而鞑子使用风帆，主桅杆常常高达数十米，能够在大江大河中快速运行。
而硬蓬帆则不同，硬蓬帆非常重，虽然面积不大但受力非常好。
相对中国的硬蓬帆在小型船只上优势之外，西洋人风帆在大型船只上则有巨大优势。
正如安思文介绍那样，西洋人现在能够建造1700吨的大型风帆船，而这次杨轩决定先建造200吨能够在长江纵横驰骋的战舰。
两百吨战船共有两种模式，一种利用传统造船方式，使用硬蓬帆，使用八个或者十六个水车造出的一种传统车船。
另一种则是完全采用风帆船模式建造的风帆船。
这样的话义勇军形成5吨舢板船近身厮杀，20吨飞虎战舰（车船）中距离支援，200吨车船风帆船远距离战场支援这种立体阵形。