大年初三，崇祯将招募的所有工匠召集到一起，拿出了一份为他们特别制定的待遇。
首先，他将工匠等级进行分级，分别是：三等工匠、二等工匠、一等工匠，皇家匠师。
不同等级的工匠，除了薪资不同外，权益也有不小的差异。
特别是被评为皇家匠师后，竟然能获得一个推荐太学生的名额，这几乎瞬间让所有工匠激动不已。
要知道，在大宋太学生人数最多的时候，也才三千多人，平民所占的人数更是少之又少。
虽然大宋对工匠的管理比前朝的唐和后世的元明清都要宽松得多，没有实行严格的世袭匠户制度，工匠的后代也可以科举入仕并转业，但想进国子监成为太学生，那也不比登天容易多少。
现在，官家亲口承诺，只要能成为皇家匠师，就能推荐一人免试进太学，怎能不让人欣喜若狂？
当然，谁心里都清楚，想成为皇家匠师也肯定不容易，可再不容易，也比平民的孩子进太学要容易多了。
毕竟眼前的工匠也才三千多人，且每年都会评一个出来。
只要自己足够努力，就能为自己的孩子拼一个好的未来。
所以在古代，只需要开一个小口子，就会有无数普通人愿意为之拼命，因为可供他们上升的渠道实在太少了，自然就会非常珍惜每一个来之不易的机会。
将士气提升了上去，崇祯就开始趁热打铁。
不过，铸造火炮向来不是件容易的事，首先想要得到灰口铁就是个复杂的过程。
在原材料方面，要尽量选择优质的低硫煤和铁矿，前者大宋不缺，后者虽然相对贫瘠，但以华夏大地的广博和这点用量，也绰绰有馀。
低硫煤主要是用来生产焦炭，因为焦炭能够提供更高的炉温，这是最基本，也是最重要的保障。
为了量产焦炭，崇祯还专门建了几座窑式焦炉。
铁矿则要先用“水选法”进行预处理，如果硫含量过高，还要添加石灰石进行浸泡。
解决了燃料和原料问题，接下来就是获得相对纯净的白口铁水，因为直接获得灰口铁水的难度要大得多。
即便如此，崇祯对三段式高炉也进行了不小的改进，同时还升级了鼓风系统，将人力风箱改为水力鼓风，反正寿春这里最不缺的就是水。
而想要得到相对纯净的白口铁水，就要较为精准的控制成分和对冷却的把控，这就要崇祯一步步的指导工匠们操作了。
因为灰口铁的内核是碳以片状石墨存在，只有通过“配料计算+冷却控制””，才能避免形成渗碳体的白口铁。
首先是成分配比，按一千斤的铁矿石计算，需要用到三百斤的焦炭，除了作为燃烧使用，还要承担还原剂的作用。
同时还需要添加一百斤的石灰石，用于造渣脱硫。
再添加二十到五十斤的石英砂进行补硅，这是按照硅矿石中的硅含量来决定的，若硅矿石含量只有一成，就添加五十斤，以此类推。
这些原料配比好后，接下来就可以进入熔炼的过程。
通过高炉风口火焰的颜色，可以对炉温进行判断。
暗红色表示炉温在一千二百度以下，这就需要加焦炭，加大鼓风。
橘红色火焰，则表明炉温在一千三百度到一千四百度左右了，正常加料就可以。
当火焰颜色变成亮白色后，就表明炉温已经在一千四百五十度以上了，铁水已经在熔化，准备出铁。
出铁时先放炉渣来判断情况，若炉渣呈现黑色玻璃状，则表明脱硫充分，铁水合格。
如果炉渣呈褐色，且易碎，说明脱硫不足，下次配料就要增加石灰石比例。
得到合格的铁水后，接下来就是铸造了，崇祯按照深度探索的建议，摒弃了大明时期广泛使用的泥范铸造法，改用砂型铸造法。
因为砂型铸造法相比于泥范铸造法，所用的周期要短得多，泥范法通常铸造一门炮要一到三个月时间，砂型铸造法却可以缩短到十天半个月左右。
而且砂型铸造法的模具可以反复使用几十次，泥范法则是一模一炮，用完即废。
再者，砂型铸造法生产出的火炮，内部气孔更少，只有泥范法的三分之一到四分之一，这样一来，砂型铸造法产出的火炮寿命也会更高。
而泥范法为了保证火炮的寿命和安全性，便不得不增加壁厚，这就导致同口径的火炮，泥范法造出的火炮重量要比砂型铸造法造出的火炮重二到三成。
以上也直接关系到铸炮成本，显然砂型铸造法的成本更低。
从这里也可以看出，砂型铸造法占据着明显的优势。
其实，大明也出现了砂型铸造法，《开工开物》中便有记载，但主要用于铸造铁锅、钱币等小型器物，缺乏铸造火炮所需的大型砂型工艺经验。
但这个经验崇祯通过深度探索已经掌握，他先指导工匠制作出了砂型铸造法需要的各种模具。
在接下来的铸造过程中，要进行慢冷控制，这就需要用煤粉砂型代替普通砂型，就是在砂中添加一成左右的煤粉。
因为煤粉燃烧后会在砂型内形成微小气孔，这样就能保温，以达到慢冷的效果，同时又能排气，以减少铸件内部的气孔。
当铸件在模具中浇铸后，不能立即开箱，需要让砂型在空气中自然冷却一到两天时间，这个是按铸件大小来决定的，此举是为了确保铁水缓慢降温，碳也有足够的时间形成石墨。
如果在这个过程中出现断口呈银白色的白口铁，则将其放入退火窑，用高炉内的馀热进行加热，再保温七天左右，让渗碳体的白口铁分解为铁和石墨，再重新转化为断口呈灰色的灰口铁。
开模后，就可以得到一体成型的火炮。
而此时的炮胚还相对粗糙，炮膛不够光滑，表面也会有粘砂、毛刺等各种缺陷，先用錾子、锉刀、砂轮、铁丝刷等工具进行基础清理。
接着再用崇祯指导工匠制作出的水力、畜力镗床、钻床进行精加工……
以上内容说起来很繁琐，也显得非常复杂，但其实并不需要现代化的工业设备，以眼下手工业的技术储备，都能够实现，只是失败率和返工率相对高而已。
所以，崇祯带领一众工匠忙活了快一个月，还只是解决了燃料和原料问题，连相对纯净的白口铁水都没能获得。