在梅山谷地各村庄陆续建立了村政府以及招兵招工顺利进行的同时，工部局那边也传来了好消息，在蕉岭以东二里不到的张公岭附近发现了硫磺矿，朱慈烺闻讯后大喜，硫磺是制造黑火药的原材料，如果能大量开采的话，可以大大节省黑火药的成本，指示宋应星立即组织人手进行开采和冶炼。这天，朱慈烺专门抽出时间来，在宋应星的陪同下专门视察了冶炼场。
在基地对面的北川河南岸，顺着河边建起了大片的工棚，这里就是冶炼场的所在，工棚大部分都是用粗大的树木建立起的木屋，条件还很艰苦。最东面的炼焦场，从南到北依次是分拣车间、粉碎车间和炼焦车间。在分拣车间的工棚里堆满了一大堆煤，这些都是从蕉岭的露天煤场运过来的，有十几个工人在进行挑选适合炼铁的精煤块，分拣出来的精煤块满了一箩筐之后，就被抬到北面的粉粹车间，车间里有几个精壮的汉子在汗流浃背地用大锤子在敲击粉碎，把大块的精煤粉碎成合适的大小，这样，经过简单的两道工序，就得到了可以炼焦的煤了。
在粉粹车间二十步之外就是炼焦车间，采用的是明代非常成熟的圆窑炼焦法，车间就是一个带固定拱顶的圆窑，带有六个炼焦炉，每孔炉装煤60担，把精煤燃烧到900度以上，通过装煤、推焦、结焦、熄焦等工序，经过两到三昼夜，焦炭就在炉内熄灭，人工取出焦炭，就可以直接送到炼铁车间进行使用了。
朱慈烺对炼焦基本上没有知识积累，静静地听着宋应星在一旁的现场讲解，对炼焦的整个过程第一次有了一个全面的了解。当看到有大量的不合格的煤块大量堆积在一旁的时候，朱慈烺终于开口问了第一个问题，“宋爱卿，不知这些煤块有何用处？”
宋应星看了一眼堆积如山的废煤块，“殿下，这些粗劣的煤块无法用来炼制焦炭，可以用于日常的取暖和烧水做饭，但由于烟大味道重，不如木材好用，所以在这山区，寻常人家还是不太愿意使用，因此这些煤块用处不大，最多铺路时可以使用。”
朱慈烺看着这些煤块，思路已经飘到了几百年之后的二十世纪七八十年代，在那个年代，神州大地上广泛使用着一种
能源，对，就是蜂窝煤，在朱慈烺的童年记忆中，那个时候的江南小城，一到天蒙蒙亮，大街小巷里就升起了无数的蜂窝煤炉火，空气中弥漫着刚点燃炉子时燃起的白烟和蜂窝煤燃烧所特有的气味。蜂窝煤是二十世纪二十年代在神州才开始流行的，与传统的烧煤方式比，具有燃烧充分、烟气少、廉价、方便的特点，是液化气普及使用之前最经济实惠的家庭取炊的方式。
“蜂窝煤！”朱慈烺脱口而出，接着把蜂窝煤的形状、点燃方式、优点等详细地给宋应星做了说明，蜂窝煤的原理很简单，工艺要求也不复杂，按照明代现有的技术水平完全可以实现，等朱慈烺说完，宋应星已经意识到这是一种新型的加热取暖的方式，必将给大明的生活方式带来非常大的便利，也能够给基地和光复军带来一种较大的财源。“妙啊，殿下真是冰雪聪明！这么一种便民惠民的方法，自古至今天下英才为何无人能够想到。”
两人一商议，决定先小规模试制一些蜂窝煤和火炉的样品，在基地的食堂和打铁铺先试用，等产品成熟之后，再在梅山谷地和附近州县进行销售。
在冶炼场中央占地面积最广的还是炼铁场，炼铁的方法是明代盛行的灌钢法，其工艺宋应星非常熟悉，在《天工开物》中也详细描述了工艺方法，在冶炼场中央靠南的位置建造了三座巨大的炼铁炉，在炉中加入铁矿石、焦炭，高炉下部设置的几部风箱在不停地鼓进空气加速燃烧，在高温下，焦炭中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到了生铁。在靠北的位置一字排开了十二个炼钢炉，炉中以熟铁为料铁，置于炉中，将生铁放在炉口，当炉温升高到一千三百度左右的时候，用火钳夹住半融化的生铁左右移动，同时不断翻动料铁，使料铁均匀地淋到生铁液，这样产生了很好的渗碳作用，同时又产生剧烈的氧化作用，使铁和渣分离，生产出含渣少而成份均匀的精钢。
宋应星在旁边介绍说，这种精钢无论用来打造兵器盔甲，还是火炮和火枪，都能够保证相应的质量要求，现在，炼钢炉已经开始稳定出钢，一昼夜平均可以出钢一千斤左右。朱慈烺看到，在旁边的工棚中，就着刚出炉的红热钢块，三十多个铁匠已经在叮叮当当在打制，看得出来，有的在打制矛尖，有的在打制工具，还有的在打制大刀。朱慈烺还在四处张望，好像在寻找着什么，宋应星会意，笑着说：“火枪和火炮所需的钢材，还需要反复折叠锤打百次以上，得到百炼钢才可以进行定型制作，否则钢材脆性大，钢中有气泡存在，容易出现炸膛等问题，为了安全保密，百炼钢的制作在基地内部进行。”
朱慈烺听说后这才放下心来。在和扬风寨的两次战斗中，对方的弓箭对方阵造成了一定的伤亡，朱慈烺对盔甲的制作比较关心，但没有看到盔甲制作，“宋爱卿，不知盔甲的制作有没有开始？”
“殿下，盔甲制作工艺繁琐，一来需要大量的熟练工匠，二来盔甲用铁量较大，目前的钢铁主要供制造长矛和大刀所用，少量用于虎蹲炮和火枪的试制，所以，盔甲尚未来得及制作，不知殿下有何指教？”宋应星恭恭敬敬地回答道。
作为后世的一名军人，朱慈烺对盔甲实际上并无多少印象，当然如果有防弹服这种逆天的防护效果又不影响机动力的话就最好了，但他知道在明代想要造出这种东西是根本不可能的，从实用角度考虑，朱慈烺不希望他的方阵士兵披着几十斤重的全身铠甲去作战，这样笨重的军队与高度机动的鞑子骑兵进行作战和找死没有什么区别。
“宋爱卿，盔甲的制造孤倒是有一些想法，不用制造太复杂的盔甲，有头盔和板甲足矣，头盔就是一种半圆形的类似半个西瓜的钢铁帽子，板甲就是两片弧形的薄钢板，边缘钻一些孔，用带子串起来护住胸腹和后心即可。这两件护甲的重量加起来不得超过二十斤，越轻越好，防护效果需要防住一般的弓箭直射以及刀枪的劈刺，至少要防住鞑子射程不远的骑射的攻击。”朱慈烺边整理思路边说道。
“这种头盔和板甲制造上有个好处，因为造型简单，可以用冲压法一次成型，省去了对大量熟练工匠的需要。”朱慈烺补充道。
“殿下，何为冲压法？”宋应星饶有兴趣地问道。
“所谓冲压法，就是借助于一种瞬间的巨大动力，使板料在模具里直接受力并进行变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术，这个巨大动力么，”
“水力！殿下，北川河的水力，利用水车就可以获得这种动力！”宋应星激动得哈哈大笑，“殿下啊，有个这个动力我们不仅能快速大量地制造头盔和板甲，也能够大量制造长矛、大刀、农具，就可以解放出大量的工匠啊。”
宋应星有些癫狂地手舞足蹈起来，“远远不止这些啊，殿下，在制造火枪的过程中，由于手工制造的零件规格不一，精度不够，合格品很少，所以目前研发进度非常缓慢，如果用冲压法制造零件，数量和质量都不是手工制造所能比的啊，殿下，我有信心很快拿出合格的火枪和火炮！”
“殿下天才！微臣拜服！”宋应星郑重其事地对朱慈烺行了一个大礼，这是一个科学家对一种先进学识的敬重和钦佩。
在冶炼场最西面的是炼银车间，炼银车间整个被一人多高的围墙围了起来，还有一个班的士兵把守，主要是防住诱人偷盗银块。银矿的冶炼相对简单，只要在熔炉中加入银矿石，用焦炭加热到熔化状态，去除掉各种浮在上层的杂质，在底部就得到了纯银溶液，把溶液浇铸到磨具中，就得到了大块的银锭，每天收工的时候，李士淳都会亲自到场，领着户部局的人员把银锭运送到户部局储藏起来。宋应星介绍说，目前平均一天大概可以得到两千两银锭。
