天机院第一座试验型平炉产出的第一炉钢水，多达整整5吨！其原料主要来源于军器监的高炉铁水，经过富集之后的铁矿石在与焦炭、石灰石混合之后被投入一座大约为3吨的高炉之中，产出的铁水不待冷却就直接引入平炉，再投入2吨多的废钢铁，排掉了废气之后，便得到了5吨优质碳素钢钢水。
材料的各部分配比、空气使用量以及平炉的炉温和时间控制，都是天机院的化学组经过坩埚的上千次对比试验得出的最优化方案。化学组发现，钢材里的硫和磷会使得钢材变脆、易折，是完完全全的有害因素，而碳的含量多与少对钢铁的性质有很大影响，撇开其它物质的影响，碳含量越高，钢铁的韧性越差而硬度越高，反之碳含量越低，钢铁就越软而韧性越好。
生铁的碳含量高，硬度也高，但是不耐拉伸和弯折，强烈的碰撞容易折断，钢的碳含量适中，硬度和韧性也都适中，熟铁的碳含量非常低，韧性也最好，可是太软，做成刀具容易卷刃、变形。
化学组根据这一特性，完全参透了以往炼钢的工艺，第一炉钢水，其含碳量为0.4-0.5%，也就是标准的45号钢。另外，化学组根据碳含量对钢铁性能的影响，制定了一套新的作战刀具的制造工艺，最关键的就是从原理上明确了“渗碳”和“局部淬火”工序的重要意义，这一炉整整5吨的钢水，铸成了50个标准型钢锭，军器监取了其中的一锭，按照天机院化学组的新工艺，将它分铸成80把横刀的毛坯，经过3次锤锻之后，打磨开锋，随后用陶泥将刀背和刀身全部包裹起来，只留下锋刃的部分，将高品质的木炭磨成细粉，粘附在刀锋上，放入炭炉之中烧制刀锋部分红热，取出之后，放入冷水里面急速冷却。
按照这样的工艺，军器监用100公斤钢制造了80把大横刀，加上刀柄配件，每一把重量为1.5公斤，全长1.15米，比唐代的制式大横刀还略长。造完之后，随机抽取了10把样品，与军器监以前打造的战刀对砍。
测试的结果令人惊讶，新造的横刀连续砍断了50多把旧式战刀，10把大横刀里，只有3把刀出现了细小的缺口，1把出现眼睛几乎看不出来的卷刃（用手摸才感觉出来的）……
黄尧在一旁看着都忍不住拍手叫好，问秦九韶：“大匠，你说，这刀如此刚猛，到底是平炉钢的功劳还是新的制刀工艺的功劳呢？”
秦九韶笑着摇摇头：“当然是两者皆有了，这钢要好，制法也要好，你们江南工业要提供优质的好钢，我们军器监也要有优良的制刀工艺才行，咱们双方缺了谁都不行。”
两人会心地一笑，秦九韶说道：“呐，黄总，我们天机院算是提前完成契约了，你们江南工业的钱可没白花，三十万贯，我可是分文不退。”
“区区三十万，换得优质钢铁，不亏！不亏！”黄尧说，“唯一的遗憾，就是太子没能亲眼看到他设计的平炉倒出第一炉钢水，为了这个炉子，这孩子可费了不少心思，也真是难为他了……诶对了，秦大匠，以后军器监用的所有精钢我们江南工业都包了，我们绝对保证钢材的品质，你们军器监制造的刀剑矛槊、甲胄盾牌，可别再出现次品啊！”
“那是自然，只要你们能保证钢的供应量，我们自当保证军器的品质。”
黄尧和秦九韶两人办理契约履行交接手续的时候，赵维在前往襄阳的船上，已经过了建康府（南京）了。
没能见到自己牵头搞的平炉倒出第一炉钢水，确实是一大憾事，只是他现在却被赵君怡的事情给搅得头皮发麻。
赵维远赴襄阳，将几乎所有的东宫侍卫全部都带上了，其实人也不多，除开赵维不算总共也就36人，东宫只留下了柏映雪和一众宫女、内侍，自从徐清畏罪潜逃之后，赵维没有再信任任何一个阉人，而是把东宫内坊局的一应事务交由柏映雪管理，赵维也知道了柏映雪和冯晟之间的关系，也就给了她一个五品尚宫的女官职位，这样她和冯晟两人的官衔品级暂时是完全对等了。
赵维一行37人，凌晨从临安包了一条大船出发，一个白天的时间，就从临安行至松江府（今上海），夜色降临，大家都在吃晚饭的时候，赵维发现自己这张桌子上多了一副碗筷，正要询问船家是不是把人算错了的时候，却见一个小女孩径直走进来在他身边坐下，赵维定睛一看，这不是赵君怡么？这一下把赵维惊得直接从椅子上跳了起来：“君怡，你怎么在船上？”
“我跟你们后面上来的啊！”赵君怡端起碗筷就开始狼吞虎咽，看来她凌晨上船之后就没吃过东西，这是饿得急了。
“船家！”赵维大喊道。
船老大不一会儿应声进来：“公子有何吩咐？”
赵维指着赵君怡问：“你怎么让她上船了？”
“这小姑娘……不是公子的妹妹吗？”船老大问。
“她是我妹妹没错，但是我没说我这一行人里有她啊，她什么时候上来的？”
赵君怡说：“哥你别为难船家了，我昨晚就守在这里了，你们上船之后我跟着就上来了，船家问我，我就说我是你妹妹，本来我想就这样跟着你们的，不过我早上和中午都没吃饭，饿了……”
“公子，你看这……”船家也不知如何是好。