待到第三批出来，铁匠铺门口已经排起了长队，精明的商人一次就买走十几个，加了一倍的价钱脱手，居然也被一抢而空。毕竟用泥炭一冬省下的钱够买三四个炉子的。害的张五哥不断给铁匠铺招帮工不说，还得雇人维持秩序，每个排队的人限买一个。武安国不管铁匠铺具体操作，但规定每天只能让帮工工作四个时辰（8小时），超过则必须领给加钱。心疼的股东们直冒汗，但拗不过他，只得依了。帮工们感谢他体贴，上班时更加卖力气，每天出得活反比平时多了。
那年冬天是铁匠们最开心的时刻，每天随着叮叮当当的打铁声，就有白花花的银子进来。除了炉子，武安国设计的其他东西也倍受青睐。每样东西，武安国都让铁匠们在醒目处，打上个名字，武安国叫这东西为商标，但铁匠们私下都叫这东西为牌子。据行商们说，这里出的张五哥牌剪子，还有中间加了水层的炭熨斗，已经销到泉州去了。那边也有人做此类东西，但是客人们还是只认这怀柔县的张五的牌子，乐得五哥只咧嘴。等到快过年的时候，每个铁匠的口袋赚得都鼓鼓的。一辈子都没赚过这么多钱啊，五哥一个人总是怀疑自己是在做梦，手指头隔几天就自己咬一下，看看疼不疼。
中原人最在乎过年，铁匠们告了几天假，带着赚来的银子兴高采烈的回家去了。不到半个月就转了回来，支起火炉继续叮叮当当的赚银子。五哥等人趁过年的时候把家里的地都租给了附近不会手艺的人家，自己决定一心做手艺了。很快，怀柔地区的生铁便出现了短缺，虽然铁价涨了，铁匠铺仍然有的赚，只是让众铁匠有些不开心。
所以过完春节，张五哥就央武安国想办法向县令大人申请一个开炼铁炉的文凭。明朝盐铁属国家专利，铁炉只有官府批准才能开。武安国自己是学冶金的，正有此意，便应了下来。郭璞自从武安国来了后，因为县上的税收几乎翻倍，跟上面非常好交差，已经被上司表扬了几次，心情正好，很快答批复了，并自己掏了五百两银子入股。
这次怀柔县附近本来就产铁矿，武安国心想既然做，就做个大的。索性做了预算，开了铁厂，以每股十两银子为限，招众乡绅和差役们入股。这怀柔县被辽，金，蒙古统治多年，乡绅们脑子里从来就不觉得铜臭。加上众人自从上次炒地皮事件后，早就把武安国看成了赵公元帅，这些日子正感叹没机会跟着铁匠铺发财，见武安国招人入股，十分踊跃。张五哥、杨老汉等人几乎是倾家入股，带头作用非常明显，很快就筹得了4万多两现银。
这回操作起来颇费周折，光是选地址就选了十来天。最后找了城外河边，在平时水流湍急处做了炉址。炉砖要找砖窑定做的，中间加入用煤石等物，用煤做炭烧制。武安国叫这砖为耐火砖，众人也不懂。只是凭着对他的信任，盲目去做了。
这铁炉也是武安国自己设计，竖炉有六人多高，椭圆型，十围之粗，用耐火砖砌成。烟囱更是高耸入云。旁边的炉子稍小，是躺着的，武安国叫它平炉，这个和竖炉不同，是铁匠们从来没见过的结构，中间用耐火砖砌了砖格，武安国叫它的蓄热室。两个炉子都设计用一对水车鼓风。烟囱处还用生铁做了抽烟机（引风机，村民们不知道，都叫它抽烟机），也是用水车带动。平炉的铸槽边还设了水塔，用机关控制水的快慢，用来冷却铁水，这两个炉子，几乎雇了全县的闲人来帮忙。武安国工钱给的多，大家也愿意干。尽管如此，也到了盛夏，才能完工。
这段时间武安国交给了五哥烧泥炭为焦炭的办法，让他们带人去做，铁匠铺的活基本上都交给张家正文打理，配了个李善平培养的帐房先生辅佐，小伙子手巧心细，倒也没出什么差错。
终于等到高炉完工，择了吉日，拜了各路神仙。一层层的铁矿和焦碳合着石头放了下去，一声点火，登时红光满眼。滚滚浓烟从烟囱直冲蓝天。张五哥等人都知道一份烟囱一份火的道理，看武安国这个竖炉烟囱，里面估计即使是大罗金仙也能炼化。武安国等火稳了，就带着他们绕着炉边的旋梯，到火孔旁观火，那炉子是负压设计，不必担心火烧出来。五哥等人不知，小心奕奕的靠近了，一点点挪过去看，半晌发觉没妨碍，才仔细观察火候。这些人做了半辈子铁匠，一看就知道火候是否到了。
第二天随着五哥一声出炉，伙计们开动机关，铁水滚滚而出，登时炉火照天地，红星乱紫烟。铁匠们纵是打了半辈子铁，也没见过此等壮观景象。这一炉，竟出了5000多斤生铁。
武安国伙计们把铁水引入铸槽中，铸成铁块，一半卖给了铁匠铺。另一半推入了平炉。却不让焦碳直接和生铁混了，而是分为两层。一声起火，风急火猛。这次炼了足足三天三夜，等到第四天，张五等人知道到了关键时刻，围着观火孔不住向里面张望。见里面铁水沸腾。有一层热风从铁水上吹过，竟吹起耀眼的波光。武安国没办法向他们解释什么是珠光体，什么是奥氏体，只是不断叮嘱大家看好的铁水颜色，不同温度颜色不同，出来的钢质量也各异。
第四日正午，开炉放钢，钢水刚流入铸槽中，武安国立即下令放水，两股不同速度水流进入了不同的铸槽，水汽弥漫，让众人如坠云雾。须臾钢水冷了，早有人跳到跟前，把钢锭一块块抬上。众铁匠早已惊讶的说不出话来。匠人们世代相传的都是炒铁为钢，或灌铁为钢，得一块好钢，要千锤百炼才行。这直接把生铁炼成钢，还是平生第一次看见。抱着钢锭，有人已经激动得哭出声来。
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