属国都尉府的权威日渐树立，招贤纳士的举措也逐渐吸引来一些实干人才。然而，吕布深知，在这乱世将至的关口，一切的根基，最终都要落在“实力”二字上。而实力的核心，除了粮草，便是坚甲利兵。此前依靠与胡商贸易换取精铁料，终究受制于人，非长久之计。
这一日，他将陈杉、高顺，以及那位从西域流落至此的匠人萨米尔召至都尉府密室。萨米尔如今已被吕布正式聘为匠作营的首席大匠，赐予宅院、仆役，待遇优厚，其对吕布的知遇之恩也十分感激。
吕布指着铺在案上的一幅五原郡粗略地图，手指点向郡城西北方向约三十里外的一片丘陵地带：“据郡中老吏所言，及此前多方查探，此区域，既有露头的煤线（石炭），亦有品质尚可的铁矿。若于此地设立集中的‘匠作营’，就地取煤炼铁，再锻造军械，诸位以为如何？”
陈杉目光一亮：“主公此议大善！若能就地解决铁料来源，则我军械打造便可不再受制于外，且省去长途转运之耗，成本大降！只是……集中开采、冶炼、锻造，工程浩大，需投入大量人力物力，且管理亦非易事。”
高顺更关心军事应用：“若真能产出优质铁料，打造兵甲，首先当为陷阵营全体换装！彼等乃我军锋刃，甲胄兵器，皆需最好！”
萨米尔则显得异常兴奋，他操着生硬的汉话，夹杂着手势：“大人！好！非常好！煤，火旺，持久，比木炭好太多！但……汉地的炉子，不行，太小，火候不够，出的铁……脆，杂质多！”他摇着头，显然对当前普遍使用的炼铁竖炉颇为不屑。
吕布点点头，萨米尔说到关键点了。他凭借超越时代的模糊知识，知道提高炉温、改进鼓风技术是提升钢铁质量的关键。“萨米尔，若我予你足够人手、资源，你可能设法改进鼓风设备，建造更大的炼炉，尝试……新的炼铁之法？比如，设法让生铁中的碳含量降低，变得更坚韧？”他谨慎地选择着词语，避免说出“灌钢法”等过于超前的术语。
萨米尔碧色的眼睛瞪大了，似乎在努力理解吕布的话，随即陷入沉思，手指无意识地在空中比划着，喃喃道：“降低碳……让铁水……和熟铁……混在一起……搅拌？对！搅拌！还有鼓风，要更强，一直吹……”他猛地抬头，眼中闪烁着狂热的光芒，“大人！可以试试！但我需要最好的陶匠、泥匠，帮我造新的、更大的炉子和风箱！还需要很多很多力气大的工人！”
“准！”吕布毫不犹豫，“要人给人，要物给物！敬达，从军中调拨一队可靠士卒，负责匠作营守卫及协助重体力劳作。文栋，协调郡府，招募流民中的工匠、力夫，待遇从优。萨米尔，你全权负责技术试造，有任何需求，直接报我！”
命令一下，整个机器再次高速运转起来。数日之后，位于煤铁矿产区的“匠作营”便破土动工。一时间，那片原本荒僻的丘陵地带，变成了巨大的工地。伐木声、采石声、挖煤凿矿的叮当声、号子声，响彻山谷。
最大的难点，在于萨米尔设想中的新式高炉和强力鼓风设备。依照吕布模糊提示的“水排”（水力鼓风机）概念，萨米尔带着工匠们反复试验。他们需要在附近河流上筑坝引水，利用水流驱动木轮，再通过复杂的连杆机构带动巨大的皮囊风箱往复鼓风。这其间，涉及到水力计算、木结构设计、皮革处理等等无数细节问题。
失败是家常便饭。水坝位置不当，水量不足；木轮强度不够，被水流冲垮；连杆机构卡死；皮囊风箱漏气……每一次失败，都意味着时间、人力、物力的浪费。匠作营内，焦糊味、煤烟味、汗臭味混杂在一起，工匠们脸上无不带着烟熏火燎的痕迹，眼中布满血丝。
萨米尔更是几乎吃住在工地上，脾气变得异常暴躁，时常对着不合格的部件用西域俚语大声咒骂。但他对技术的专注与执着，也赢得了工匠们的敬畏。
吕布数次亲临视察，看到的正是这样一幅充满挫折却又热火朝天的景象。他并未因暂时的失败而责备任何人，反而每次都带来酒肉犒劳，鼓励萨米尔和工匠们：“勿急，勿躁！此乃开创之事，岂能一蹴而就？一次不成，便试十次！百次！所需钱粮，我一力承担！”
主公的信任与支持，成为了匠作营坚持下去的最大动力。
经过不知多少次修改设计、更换材料、调整参数，第一台勉强能持续运转的“水排”终于成功驱动了起来！看着那巨大的皮囊在流水带动下，规律地张合，将强劲的气流源源不断送入那座也比寻常炼炉高大许多的“高炉”中时，所有参与其中的工匠都发出了疲惫却兴奋的欢呼。
接下来是试炼。将粉碎的铁矿砂与煤混合填入高炉，点火鼓风。炉温果然远超以往，赤红的火焰从炉口喷吐而出，映红了夜空。
但新的问题接踵而至。温度控制不稳定，时高时低；矿渣与铁水分离不彻底，出来的铁块依然含有大量杂质，性能提升有限；炉壁耐火材料承受不住持续高温，时有烧穿漏液的危险……
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