这个复原过程是有化学公式的。高炉本体是一种逆流化学反应器，首要感化是将焦炭、铁矿石和熔剂等固体炉料高温熔化成铁水。出产时从高炉炉顶装入铁矿石（包含烧结矿、球团矿、块矿等）、燃料（主如果焦炭）和熔剂（石灰石、白云石、硅石、锰矿等）等，从高炉下部的风口鼓进热风。在高温下焦炭及可燃喷吹物（如重油、煤粉等）燃烧天生一氧化碳和氢气以及固体碳，将铁矿石中的氧篡夺出来，从而获得铁。这个过程就叫复原过程。复原出来的铁水从出铁口放出。铁矿石和焦炭中的杂质与插手炉内的熔剂连络天生炉渣，从出渣口捧出。复原过程中产生的煤气从炉顶导出，颠末除尘措置后，供热风炉、转炉、焦炉、加热炉等作燃料用。
没有柴炭，只能用煤炭了。乍看之下确切是技术进步了，但中国的高磷高硫含量的煤炭影响下，就形成了铁产品格量的急剧恶化。在枪炮方面，含硫太多的铁管轻易炸裂，没法包管弓手的安然。这也是中国火炮掉队西方的一个首要身分。
皇家兵工厂当初在郊野选址，四周地盘应有尽有，倒也甚是便利。同时还造了一批炼焦用的炉窑出来。这类土窑子，制作极其简朴。在炉窑内不隔断氛围的前提下，借助窑炉边墙的燃烧孔野生燃烧，将堆放在窑内的炼焦煤扑灭，这个过程持续8～11天，焦炭成熟，从野生燃烧孔注水熄焦，冷炉，扒焦。
生长实业，重在速率。
北方用煤炭冶炼钢铁，并非是技术的进步，而是迫不得已。因为北方的丛林资本被大量粉碎，很多处所被砍得光秃秃的，丛林覆盖率能够还不如二十一世纪的中国。毕竟这年初的人们，烧饭做菜、取暖大多都是用木料，冶炼也用木料，砍了以后又不种树，导致北方大片地区的山头就是光秃秃的。
徐光启传闻天子在兵工厂研讨炼铁，也吃紧忙忙的跑来凑热烈。盐业公司那边已经构造了一大波灶丁，在渤海湾的泥滩上开垦盐田，技术上的题目徐光启已经处理了，办理上有林举升管着。
钢的出产方面，此时的中国和欧洲，都还没法直接出产钢水。此时中国倒是有坩埚冶炼技术，不过并非是用来炼钢，而是用来炼铁的‘方炉’采取了坩埚技术，是半开放式的，温度不敷高。
徐光启一头扎退化学当中，的确如同发明了宝藏了普通，学习刻苦到了几近到了废寝忘食的境地。
来到兵工厂，徐光启给天子当起了动手。
这时候朱由校订幸亏修编数理化课本，趁便教了徐光启一些化学上的东西。
这就是土法炼焦，缺点很较着，净化比较大，周期比较长，耗煤也比较高。长处更加较着了，那就是出产技术极其简朴。
这些课本，绝对就是超出天下几百年的超等利器，只要用这批课本培养出一批人才，搞出产业反动是非常简朴的。
天然界中的铁大多是以铁的氧化物形状存在于铁矿石中，高炉炼铁就是用复原的体例从铁矿石中提取铁。
徐光启倒也给朱由校带来了比较详细的官方钢铁冶炼技术的信息。
从技术上来讲，比拟明朝前期的官营钢铁厂，民营钢铁厂的技术是有很猛进步的，从而在本钱上占有上风，通过市场代价获得了更强的合作力，官营钢铁厂才被民营代替。
乃至于皇家兵工厂此时所用的钢铁，几近满是从南边采办的，都是用柴炭冶炼出来的生铁。
朱由校搞了几天以后，发明紧靠本身来生长技术，实在有点过分烦琐，毕竟要生长的技术太多了。
没法直接获得钢水，就没法切确的掌控钢材中各种元素的比例，进而导致钢材质量并不是太稳定，效力太低，本钱天然也被拉高了。
只要高炉炼铁技术能够实验胜利，官营钢铁厂在技术上就能反超民营钢铁厂了，并且是甩出一大截的上风。
生长重产业天然需求大量人才的，徐光启等这批最早打仗到西方数学、机器的人确切是人才，但是实际上还比较初级，还不如重新培养一多量人才出来。为了培养人才，朱由校开端动手编写数理化课本。
朱由校把招生事情交给锦衣卫去做了，此次招生的要求是比较严格的，必须‘根正苗红’，只招收豪门士子，世家朱门的一概不要，有大宗族背景的也一样不要。因为这些群体，在面对题目的时候，常常率先考虑自家好处，就算是不想，也很能够被宗族、家属力量所裹挟，没法将国度好处摆在第一名。
决定生长重产业，以调剂北方经济的朱由校，第一个想到的天然就是采矿和钢铁冶炼了，北方生长钢铁冶炼明显是比较有上风的。
同时另有炼焦、蓄热技术。朱由校决定先用土法炼焦，净化大一点也无所谓了。蓄热室有没有临时都还无所谓，高炉用冷风也能出产，只是用热风效力更高，并且有了蓄热室，就具有生长平炉钢的根本了，以是蓄热室也要研讨。
天子俄然要炼铁、炼焦，整天住在兵工厂，很快兵工厂就变得禁卫森严。
很快朱由校就把高炉图纸详细的画了出来，不过这年初还没有蒸汽机停止鼓风，以是高炉没体例造得太大。
作为一个理科研讨僧，对钢铁冶炼方面固然并不是专业，但钢铁冶炼，不过就是化学反应上的题目，以及温度上的题目。根基上的高炉炼铁，道理非常简朴，朱由校订高炉布局还是懂的。
有了高炉，生铁出产本钱就能完爆民资钢铁厂了。
其合用冷风也能够，只是反应时候长一些，出产效力低一些，生铁质量没那么好。
事不宜迟，朱由校当即跑到皇家兵工厂，专门在边上划了一块地盘出来，开端亲身督造高炉。
全部高炉的布局，实际上非常简朴，朱由校此次制作的高炉是小高炉，设想为50立方米，能够说是非常小，工程量倒是不大。同时装备三个蓄热室，朱由校一开端尝试着造个非常小的实验了一番，成果出乎料想的顺利，照着模样给这个高炉装备了三个蓄热室，轮着给高炉送风用。
农业公司那边一样如此，水利如何修，地如何种，徐光启都做了树模，公司的技术职员也都已经根基把握。
中国生铁出产，技术上是抢先欧洲人的，欧洲人在十八世纪的时候才超出中国。不过中国的铁矿石资本贫矿多，乱七八糟的杂质也多，并没有欧洲人那么好的生长环境。
“我大明上好的钢铁，几近都是出自南边。因为北方冶炼所需的柴炭没体例保障，只能用煤炭停止冶炼，但冶炼出来的生铁质量很差，如果用北方钢铁制造枪炮，极易炸膛。”徐光启所说的征象乍听之下极其奇葩，但实际环境就是如许的。
因而朱由校当即下旨建立‘皇家科技学院’，并且在北方各省张贴招募布告，只要十五岁以上，三十岁以下的童生，都能够报名插手皇家科技学院的登科测验，登科以后，学院免除学费，并且每月给银一两作为补助，第一届招募300人。
培养人才的动机再次冒了出来。
朱由校为了摸索技术，以是也没想着要造得很大，筹算先造个小高炉，把技术先摸索出来再说。
招生考题方面，也就是一些算术题，题目很有层次，低难度的有，高难度的也有，能够很好的看出一个考生的程度。