這段時間裡，張嫣正在石景山重建兵仗局。

　　要獲得上好的兵器鎧甲，要打造火槍大炮，都需要質量上乘的鋼材。僅靠工匠們手工鍛打，根本無法支撐近代工業文明。對於農耕文明來說，只有點亮科技樹，將戰爭引入鋼鐵與火藥的領域，才能夠真正消除蠻族的威脅。

　　新的兵仗局，幾乎成為大型的堡壘。菱堡式的防禦工事，將整個兵仗局包圍起來。周圍的空曠區，讓任何企圖窺伺的敵人都無法遁形。

　　在兵仗局內部，是一系列工坊組合而成的生產線。

　　西面靠近永定河的地方，利用山區到平原河谷的落差，挖通了一條引流渠。渠邊架起了大大小小十多個水車，提供冶煉所需的動力。

　　東面是一長排磚頭砌就、半埋在地下的炭窯。半埋地下可以有效的保溫，提高原料利用率。它的結構類似一座二層小樓，一樓用來燒火加熱，二樓放置燒製木炭的原料木材。

　　經過量子智腦的精密計算與設計，炭窯通過初始的火焰，使木料發生熱分解反應，最終可以獲得用於冶煉優質鐵料的優質木炭。它的炭含量極高，磷、硫等雜質含量低，還原性強，還具有疏松多孔的結構，在高爐煉鐵中比焦炭更加優秀。

　　中國宋代以前用木炭煉鋼，鋼中硫的含量比較低。明代用煤替代了木炭，降低了成本。但是因為煤中含大量的硫，導致煉成的鋼比較脆，容易斷裂。

　　反而是領國日本，從唐代學走中國的冶金技術後，一直使用木炭煉鋼，因此日本刀的質量比較好，有韌性，不容易斷裂。到明代時候，反而成了向中國出口的產品，價格十分高昂。

　　完成動力和木炭的準備之後，就是高爐的建造。為了保證冶金的高溫，張嫣專門懸賞找到了高鋁粘土。裡面的氧化鋁含量很高，研磨後加上石灰石煆燒，就是耐火水泥;直接壓製成磚，在1300度的高溫下可以燒製成耐火磚。

　　原本兵仗局用的還是人力驅動的風箱。張嫣設計了一種活門推拉的風箱，用水車提供動力，利用偏心輪把旋轉運動變成往複運動。整個高爐布置了四台風箱、四個風道，另外做了兩台備用的風箱，以防意外。

　　進氣道最後入爐前的一段並在一起，下方設有和進氣道隔離的火池，內盛燃煤，空氣在進爐前，就被加熱到八百至一千度。這是現代鋼鐵生產中，提高煉鐵效率的最關鍵一步——空氣預熱。

　　龐大的爐身外，還用扎實的木頭搭建了支撐點落在地面的獨立式檢修塔。另用滑槽、滑車和滑輪組組成了爐頂上料系統。

　　高爐煉出的鐵水是含碳量高、雜質多的生鐵。張嫣在高爐旁邊修建了一台反射式攪煉爐。它用耐火磚整體建造，爐床底部中間凹陷，四周是拱形爐壁，下部為燃燒室，進風道在燃燒室底部。

　　以往生鐵是冷卻成錠後再加熱，煉成熟鐵;張嫣現在使用的技術，是把高爐出來的生鐵水直接炒成熟鐵。熟鐵柔軟，經過鍛打成型後，可以製造成各種需要的胚料。

　　張嫣修築了一連排的鍛爐，每台鍛爐邊上都有一台水力鍛錘，鍛錘下是厚厚的鐵砧，砧下墊著厚實的木墩子，再下面是水泥、石子澆鑄的基座。多層複合受力結構，能夠承受鍛錘落下的巨大衝擊力。這些水力鍛錘，將熟鐵胚料不斷鍛打成各種各樣的兵器、鎧甲以及火器的模樣。

　　後面緊接著的是滲碳爐，燒製成的熟鐵中碳含量極少。經過檢定之後，張嫣計算出每爐需要增加的碳含量，

混入木炭後加熱，就可以獲得表面滲碳處理後的高質量成品。它們表層堅硬、心部柔韌，耐衝擊，耐磨損，每一件都是當世鐵匠大師一生難得的傑作。　　而當整套生產線啟動之後，除了張嫣之外，兵仗局所有人都驚呆了。一天下來，高爐煉成的鋼鐵數萬斤，打製的兵器鎧甲數千件。以往需要一年完成的工作，現在只需要一天。

　　有了鋼鐵之後，就是火藥。黑火藥的配方，現代任何一個中學生都背過“一硫二硝三木炭”的順口溜。對於古代火藥工坊而言，真正的難度在於大規模的提純和均勻混合。

　　張嫣設計的提煉工坊就建在冶金工坊的下遊。首先建造了幾個水力粉碎機，用來粉碎礦石。

　　木炭就用炭窯燒製的優質木炭。

　　硫磺的提純裝置是個大罐子， 構造等同於特大號的壓力鍋，中間有蒸格，打碎後的硫磺礦石放在上面。把罐子加熱到300度，硫的熔點為112.8攝氏度，此時成為熔融的液態;另外有管子從底部通入，把高溫水蒸氣噴進鍋裡，氣壓下，鍋子裡的液態硫就被水蒸氣衝起來，通過鍋子頂部的管道流到冷凝池。在那裡遇到冷水，凝結成純度極高的單質硫，而礦石裡的雜質則留在了鍋子裡，定期除渣。

　　硝石的提純另有一孔灶，灶上架著敞口大鐵罐子，有溝槽通向冷水池。罐子中裝水，在灶上燒開，硝石打細，溶解於沸騰的開水中，直到飽和。打開鐵罐子上的閥門，飽和的硝石溶液流出，而不溶解的雜質留在罐子裡。

　　冷水池中架著一個扁扁的鐵罐，底部躺著濾網，上方用粗木頭支架吊著滑輪組。硝化鉀在水裡的溶解度，100度時是246克，20度時就只有31.6克，飽和溶液在冷水池中溫度急劇降低，硝化鉀晶體迅速析出。工匠們一拉繩索，滑輪組把濾網拉出來，上面就全是雪白的硝化鉀晶體。剩下的水裡還有部分硝化鉀，另有溶於水的鹽類雜質，可以把它重新倒回灶上的大鐵罐子，加硝石，重複上次的步驟，繼續製硝化鉀。

　　這就是用重結晶法，從硝石礦提純硝化鉀的全部步驟。

　　不管是硫磺提純、還是硝石提純，所用的熱源都是用管道引來的高爐廢氣，實現能量的高效循環利用。

　　用水力磨把三種原料分別磨細，混合後加水攪拌，烘乾打碎後就成了性質穩定可靠的粒狀火藥。