明軍的鐵礦山每天的產量大約在五十噸左右，這個產量要是放在現在，那真是不值得一提，但是在眼下的基隆這裡，這可是個很了不起的成績，自從樑軍的俘虜加入了礦山的隊伍之中後，礦場的人手短缺的問題稍微得到了緩解，產量這纔得到了提升。
礦山的礦石開採出來之後要經過人力的運輸達到基隆城外的煉工廠，這其中的艱辛自不必提，在這個沒有機械全靠人力畜力的時候，每天運輸五十噸的礦石的難度實在是太大，爲此明軍專門製作了大量的木車，這是一種四輪馬車，一次能裝兩千斤的礦石，車聲爲了減重所以是硬木結構，下面安裝了四個鐵製車輪，這種車輛的行駛需要四匹馬或者兩頭牛的拉力，基隆眼下並沒有這麼多的畜力，因此許多車子其實是用人力拉的，當然這些工作都是由礦上的礦工來進行的，因此在礦上有大量的俘虜因爲這個而積勞成疾。
一個民族一個國家的發展必然是一部血淚史，這其中有這個民族自己的血和淚，也有異族和異己的血淚混合其中，眼下明軍的發展便是基於日軍和樑軍的俘虜的血淚之上。
煉工廠只能將鐵礦石進行初步處理，去除雜質，提取出有用的鐵礦，然後熔鍊之後打造成各種器具，諸如火槍的槍管，鐵劍，盾牌，火炮的鐵箍等等。
但是鐵的脆性比較大，雖然硬度比銅大，但是延展性卻比銅要差很多，所以這時候的用處雖然有所擴大，但是在很多領域還不能夠完全取代銅的作用。
擔守後世的一項冶煉技術卻改變了這一局面，那就是鍊鋼。
鐵水中含有碳、硫、磷等雜質，影響鐵的強度和脆性等，需要對鐵水進行再冶煉，以去除上述雜質，並加入硅、錳等，調整其成分。
鍊鋼的主要原料是含炭較高的鐵水或生鐵以及廢鋼鐵。爲了去除鐵水中的雜質，還需要向鐵水中加入氧化劑、脫氧劑和造渣材料，以及鐵合金等材料，以調整鋼的成分。含炭較高的鐵水或生鐵加入鍊鋼爐以後，經過供氧吹煉、加礦石、脫炭等工序，將鐵水中的雜質氧化除去，最後加入合金，進行合金化，便得到鋼水。
鍊鋼有三種方法：平爐、轉爐和電爐鍊鋼，但是眼下由於工藝和器械的限制，這三種方法中的任何一點明軍眼下都不能實現。
那麼中國古代就沒人能夠鍊鋼了嗎？答案是否定的，早在春秋時代，中國人已經能夠冶煉鋼材了，所以《尋秦記》裡面項少龍在守城之前派人鑄造了一把鋼劍並不是脫離現實的，是真的有可能實現的。
春秋時鍊鋼主要是採用固體滲碳制鋼技術，用含碳量比較低的熟鐵放在碳火裡面加熱，以吸收一部分碳，從而得到鋼。
到了戰國時期則改進技術改爲脫碳鍊鋼，以含碳量高的生鐵爲原材料，通過反覆熔鍊祛除裡面多餘的碳從而得到鋼材。
到了西漢時期，工匠們發現對馬口鐵的脫碳退火之後，通過反覆的鍛打也能夠使得寶劍鋒利，其實這跟日本鍛刀的道理是一樣的，反覆鍛打實際上上進行碳的滲透，使鐵變成了鋼，這才變得鋒利。
到了西漢後期工匠們又一次改進技術，產生了百鍊鋼，實際上就是將生鐵熔鍊成水，通過攪拌使空氣中的碳融入鐵水中去，這一措施可以大幅度提高含碳量，然後通過進一步的鍛打使之變成鋼。
而之後的灌鋼法幾乎是古代鍊鋼技術的頂峰了，通過生鐵和熟鐵的混和，利用生鐵熔點低先於熟鐵融化的特點將兩種原材料混合在一起，使之含碳量得到平均，從而得到鋼材。
因爲兩者含碳量的很大區別，所以控制兩種原材料的比例，就可以得到含碳量不同的鋼材，這種方法明軍目前是可以採用的，因此在對鐵礦進行初步處理之後，明軍就已經開始鍊鋼了。
由於技術並不是熟練，所以初期的產量並不高，但是明軍目前對於鋼材的需求還是比較大的，比如項玉想製作一批蒙鋼盾牌，這種盾牌需要在便面上蒙上一層鋼，因此這種鋼材的硬度一定要硬，在不考慮合金的情況下，這個時候就需要碳含量接近0.6%的鋼了，而鑄造鋼炮的鋼又跟這種鋼不一樣，他需要較好的延展性和硬度。
由於煤炭的開採，使得明軍在鍊鋼的時候能得到更好的材料，而煤炭又讓項玉想到了一個後世具有劃時代的發明——蒸汽機！
由於資本的發展，人力和畜力越來越跟不上發展的節奏了，因此在十六世紀末和十七世紀的時候，歐洲人進行了蒸汽動力方面的研究，後十餘年的發展和完善，終於在1708年由紐可門發明了大氣式蒸汽機，用以驅動獨立的提水泵，被稱爲紐科門大氣式蒸汽機。這種蒸汽機先在英國，後來在歐洲大陸得到迅速推廣，它的改型產品直到19世紀初還在製造。
但是這種蒸汽機的效率十分低下，大量的蒸汽在工作的時候被浪費掉了，因此被後來更加先進的瓦特發動機所取代。
瓦特於1765年發明了設有與汽缸壁分開的凝汽器的蒸汽機，並於1769年取得了英國的專利。初期的瓦特蒸汽機仍用平衡槓桿和拉桿機構來驅動提水泵，爲了從凝汽器中抽除凝結水和空氣，瓦特裝設了抽氣泵。他還在汽缸外壁加裝夾層，用蒸汽加熱汽缸壁，以減少冷凝損失。
應該說蒸汽機雖不是瓦特發明的，但是經過他的改進之後蒸汽機的發展得到了極大的提高和推廣，人類這纔開始步入了蒸汽時代，完成了第一次工業革命。
蒸汽機的原理自然難不倒項玉，加上考慮到日後由於各行業的發展，人力和畜力必然會跟不上來，因此將這個東西搗鼓出來是十分有必要的。
項玉此時雖然能夠獨立完成蒸汽機的設計與製造，畢竟瓦特的蒸汽機的設計圖和原理他都爛熟於心，但是爲了培養自己的人才和今後的發展，項玉將蒸汽機的理論向設計院中的諸多學院公示，讓他們考慮怎麼樣才能將這小小的蒸汽轉化爲動力。
設計院新開不久，整合了之前的軍械所的研究院和海軍的研究所，可以說是基隆市裡面最聰明的人才匯聚一堂了，當然了隨着學校的開辦，之後的人才數量肯定會逐漸涌現出來。
這些設計院的人對蒸汽機進行一番研究之後，試着製作出了一個模型，由於項玉已經將蒸汽機的工作原理跟他們講過了，所以他們製作出來的模型從可行性上來說是能用的，但是卻顯得有點複雜，項玉在模型的基礎上加以改進，使之簡化並且增加了氣密性，以減少熱量和蒸汽的損失，之後再將設計圖和模型交還給他們。
這件事情便徹底的交給他們處理了，包括後面的製造、實驗、改裝等等工作，這都是比較消耗時間的事情，項玉自然不可能全身心的撲到這件事情上面來，因爲基隆城裡面的兩所學校已經要開學了。
學校的建設進度要比他原先預估的時間要提前不少，只用了四個月的時間，便完成了建造，可能是沒有像後世那樣的徵地拆遷和釘子戶的緣故吧，自己的土地用起來就是方便的多。
學校已經基本完工了，同時生源的統計也已經完成，差不多有將近兩千名適齡兒童的家長願意送孩子到學校來讀書，差不多也有一千多人的家長不願送孩子來，每個人都有每個人的考慮，項玉也不打算強制推行義務教育，但是願意來上學的孩子中間出現了他預想中的男多女少的局面，近兩千人中有一千六百多名男孩，只有不到四百的女孩子，看來中國傳統的重男輕女的思想字這個時代還是比較嚴重的，不是有什麼女子不出府院的規矩麼？
不過這四百名女生的出現也讓項玉看到了希望，至少還有接近四百個家庭是開放的，比他的預期要好一點。
學生們根據家庭的遠近分別送進南北兩處學校中去，結果南邊的學生很明顯就比北邊的學生多出一大截，這其中南校有超過一千二百名學生，北校只有剛剛滿八百人，幾乎只是南校的三分之二，雖然南邊的適齡兒童人數確實是比北邊的多，但是也沒有多到這個程度，這也反映了窮人家或者說農民和工人家庭，更願意將家中的小孩子送到學校來讀書，看來知識改變命運，讀書纔是唯一的出路早在明朝就已經深入人心了。
學校的建立需要相應的教師和後勤管理人員，之前特地成立的教育部這個時候已經有了超過兩百名的公職人員了，這個人數不算多，但是如果放在只有三萬人口的基隆城中一比，就能看出規模了，差不多1.5%的比例，遠比後世的天朝要高得多。
南校按照學生的年紀層面一共分爲了三十個班，北校分爲二十個班，其中南校裡面有八個女子班，北校有六個女子班。