明军的铁矿山每天的产量大约在五十吨左右，这个产量要是放在现在，那真是不值得一提，但是在眼下的基隆这里，这可是个很了不起的成绩，自从梁军的俘虏加入了矿山的队伍之中后，矿场的人手短缺的问题稍微得到了缓解，产量这才得到了提升。
矿山的矿石开采出来之后要经过人力的运输达到基隆城外的炼工厂，这其中的艰辛自不必提，在这个没有机械全靠人力畜力的时候，每天运输五十吨的矿石的难度实在是太大，为此明军专门制作了大量的木车，这是一种四轮马车，一次能装两千斤的矿石，车声为了减重所以是硬木结构，下面安装了四个铁制车轮，这种车辆的行驶需要四匹马或者两头牛的拉力，基隆眼下并没有这么多的畜力，因此许多车子其实是用人力拉的，当然这些工作都是由矿上的矿工来进行的，因此在矿上有大量的俘虏因为这个而积劳成疾。
一个民族一个国家的发展必然是一部血泪史，这其中有这个民族自己的血和泪，也有异族和异己的血泪混合其中，眼下明军的发展便是基于日军和梁军的俘虏的血泪之上。
炼工厂只能将铁矿石进行初步处理，去除杂质，提取出有用的铁矿，然后熔炼之后打造成各种器具，诸如火枪的枪管，铁剑，盾牌，火炮的铁箍等等。
但是铁的脆性比较大，虽然硬度比铜大，但是延展性却比铜要差很多，所以这时候的用处虽然有所扩大，但是在很多领域还不能够完全取代铜的作用。
担守后世的一项冶炼技术却改变了这一局面，那就是炼钢。
铁水中含有碳、硫、磷等杂质，影响铁的强度和脆性等，需要对铁水进行再冶炼，以去除上述杂质，并加入硅、锰等，调整其成分。
炼钢的主要原料是含炭较高的铁水或生铁以及废钢铁。为了去除铁水中的杂质，还需要向铁水中加入氧化剂、脱氧剂和造渣材料，以及铁合金等材料，以调整钢的成分。含炭较高的铁水或生铁加入炼钢炉以后，经过供氧吹炼、加矿石、脱炭等工序，将铁水中的杂质氧化除去，最后加入合金，进行合金化，便得到钢水。
炼钢有三种方法：平炉、转炉和电炉炼钢，但是眼下由于工艺和器械的限制，这三种方法中的任何一点明军眼下都不能实现。
那么中国古代就没人能够炼钢了吗？答案是否定的，早在春秋时代，中国人已经能够冶炼钢材了，所以《寻秦记》里面项少龙在守城之前派人铸造了一把钢剑并不是脱离现实的，是真的有可能实现的。
春秋时炼钢主要是采用固体渗碳制钢技术，用含碳量比较低的熟铁放在碳火里面加热，以吸收一部分碳，从而得到钢。
到了战国时期则改进技术改为脱碳炼钢，以含碳量高的生铁为原材料，通过反复熔炼祛除里面多余的碳从而得到钢材。
到了西汉时期，工匠们发现对马口铁的脱碳退火之后，通过反复的锻打也能够使得宝剑锋利，其实这跟日本锻刀的道理是一样的，反复锻打实际上上进行碳的渗透，使铁变成了钢，这才变得锋利。
到了西汉后期工匠们又一次改进技术，产生了百炼钢，实际上就是将生铁熔炼成水，通过搅拌使空气中的碳融入铁水中去，这一措施可以大幅度提高含碳量，然后通过进一步的锻打使之变成钢。
而之后的灌钢法几乎是古代炼钢技术的顶峰了，通过生铁和熟铁的混和，利用生铁熔点低先于熟铁融化的特点将两种原材料混合在一起，使之含碳量得到平均，从而得到钢材。
因为两者含碳量的很大区别，所以控制两种原材料的比例，就可以得到含碳量不同的钢材，这种方法明军目前是可以采用的，因此在对铁矿进行初步处理之后，明军就已经开始炼钢了。
由于技术并不是熟练，所以初期的产量并不高，但是明军目前对于钢材的需求还是比较大的，比如项玉想制作一批蒙钢盾牌，这种盾牌需要在便面上蒙上一层钢，因此这种钢材的硬度一定要硬，在不考虑合金的情况下，这个时候就需要碳含量接近0.6%的钢了，而铸造钢炮的钢又跟这种钢不一样，他需要较好的延展性和硬度。
由于煤炭的开采，使得明军在炼钢的时候能得到更好的材料，而煤炭又让项玉想到了一个后世具有划时代的发明——蒸汽机！
由于资本的发展，人力和畜力越来越跟不上发展的节奏了，因此在十六世纪末和十七世纪的时候，欧洲人进行了蒸汽动力方面的研究，后十余年的发展和完善，终于在1708年由纽可门发明了大气式蒸汽机，用以驱动独立的提水泵，被称为纽科门大气式蒸汽机。这种蒸汽机先在英国，后来在欧洲大陆得到迅速推广，它的改型产品直到19世纪初还在制造。
但是这种蒸汽机的效率十分低下，大量的蒸汽在工作的时候被浪费掉了，因此被后来更加先进的瓦特发动机所取代。
瓦特于1765年发明了设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机，并于1769年取得了英国的专利。初期的瓦特蒸汽机仍用平衡杠杆和拉杆机构来驱动提水泵，为了从凝汽器中抽除凝结水和空气，瓦特装设了抽气泵。他还在汽缸外壁加装夹层，用蒸汽加热汽缸壁，以减少冷凝损失。
应该说蒸汽机虽不是瓦特发明的，但是经过他的改进之后蒸汽机的发展得到了极大的提高和推广，人类这才开始步入了蒸汽时代，完成了第一次工业革命。
蒸汽机的原理自然难不倒项玉，加上考虑到日后由于各行业的发展，人力和畜力必然会跟不上来，因此将这个东西捣鼓出来是十分有必要的。
项玉此时虽然能够独立完成蒸汽机的设计与制造，毕竟瓦特的蒸汽机的设计图和原理他都烂熟于心，但是为了培养自己的人才和今后的发展，项玉将蒸汽机的理论向设计院中的诸多学院公示，让他们考虑怎么样才能将这小小的蒸汽转化为动力。
设计院新开不久，整合了之前的军械所的研究院和海军的研究所，可以说是基隆市里面最聪明的人才汇聚一堂了，当然了随着学校的开办，之后的人才数量肯定会逐渐涌现出来。
这些设计院的人对蒸汽机进行一番研究之后，试着制作出了一个模型，由于项玉已经将蒸汽机的工作原理跟他们讲过了，所以他们制作出来的模型从可行性上来说是能用的，但是却显得有点复杂，项玉在模型的基础上加以改进，使之简化并且增加了气密性，以减少热量和蒸汽的损失，之后再将设计图和模型交还给他们。
这件事情便彻底的交给他们处理了，包括后面的制造、实验、改装等等工作，这都是比较消耗时间的事情，项玉自然不可能全身心的扑到这件事情上面来，因为基隆城里面的两所学校已经要开学了。
学校的建设进度要比他原先预估的时间要提前不少，只用了四个月的时间，便完成了建造，可能是没有像后世那样的征地拆迁和钉子户的缘故吧，自己的土地用起来就是方便的多。
学校已经基本完工了，同时生源的统计也已经完成，差不多有将近两千名适龄儿童的家长愿意送孩子到学校来读书，差不多也有一千多人的家长不愿送孩子来，每个人都有每个人的考虑，项玉也不打算强制推行义务教育，但是愿意来上学的孩子中间出现了他预想中的男多女少的局面，近两千人中有一千六百多名男孩，只有不到四百的女孩子，看来中国传统的重男轻女的思想字这个时代还是比较严重的，不是有什么女子不出府院的规矩么？
不过这四百名女生的出现也让项玉看到了希望，至少还有接近四百个家庭是开放的，比他的预期要好一点。
学生们根据家庭的远近分别送进南北两处学校中去，结果南边的学生很明显就比北边的学生多出一大截，这其中南校有超过一千二百名学生，北校只有刚刚满八百人，几乎只是南校的三分之二，虽然南边的适龄儿童人数确实是比北边的多，但是也没有多到这个程度，这也反映了穷人家或者说农民和工人家庭，更愿意将家中的小孩子送到学校来读书，看来知识改变命运，读书才是唯一的出路早在明朝就已经深入人心了。
学校的建立需要相应的教师和后勤管理人员，之前特地成立的教育部这个时候已经有了超过两百名的公职人员了，这个人数不算多，但是如果放在只有三万人口的基隆城中一比，就能看出规模了，差不多1.5%的比例，远比后世的天朝要高得多。
南校按照学生的年纪层面一共分为了三十个班，北校分为二十个班，其中南校里面有八个女子班，北校有六个女子班。