王初仁設計的高爐近10米高相當于三層樓高，需要堅固的地基。如果沒有堅固的基礎就可能會造成高爐陷落或者倒塌，如果在生產時倒塌后果更不敢想象。整個高爐自身重量加上冶煉時原料重量可能達到上百噸。所以，高爐對地基的要求是很高的。

首先，王初仁指揮建筑隊的人在水車旁邊開挖一個6米乘6米的地基，挖到硬質土質或者巖石為止。

挖到硬土質后，先用條石鋪底，再用熟鐵混凝土澆筑一層，上面就開始青磚，有點類似后世農村修房子，這樣就能保證地基堅固。

由于高爐基墩與爐底很接近，溫度很高，所以高爐基墩先由青磚鋪兩層，再由粘土磚鋪墊，鋪好之后再鋪兩到三層高鋁磚作為高爐的爐底。為了防止耐火磚浮起來，耐火磚立著砌，每層磚的磚縫和下一層磚縫錯開。

接下來就開始砌爐壁，爐缸和爐腹、爐腰在冶煉時會承受巨大的壓力，王初仁保險起見，直接砌一層厚達1.2米的磚墻作為爐壁，當然越到上面越薄。襯根據溫度高度分別砌青磚、粘土磚、和高鋁磚作為耐火材料。

砌筑時需要注意出鐵口和出渣口、風口的保留，出鐵口和出渣口是自內向外傾斜，風口是向內傾斜10度到20度。這樣才能使爐底溫度升高，防止坐底和不出鐵。

爐頂的煤氣口連接一根管子，將煤氣引向蓄熱室。蓄熱室是由柵格狀耐火磚組成。

蓄熱室由甲乙兩個蓄熱室組成，共同連接煙囪，甲乙兩個蓄熱室通過兩根管道和煤氣管道相連，兩根管道之間還連接一根丙管道用于新風進入，連接鼓風機。甲蓄熱室引出的管道再經過乙蓄熱室，之后熱風就順利進入高爐。各管道裝有閥門，用來人工控制風的走向。

這樣，當冷風由丙管道進入甲管道，進入甲蓄熱室進行初次加熱，甲蓄熱室引出的管道進入乙蓄熱室，此時乙蓄熱室的密集柵格狀耐火磚正在被高爐煤氣燃燒進行加熱，載著熱風的管道再次被加熱，最后熱風進入高爐。一段時間后，轉換閥門高溫煤氣進入甲蓄熱室，燃燒后經過煙囪排出，乙蓄熱室進行初次加熱，反復循環。

這個時代的煉鐵爐爐溫是不足以將生鐵熔化為液態的，得到的是近乎液態的的糊狀物，制約其爐溫一是這時的冶煉通風不是熱風，二是耐火材料限制。但是王初仁設計的高爐由于通入了高溫空氣，使得溫度足以將生鐵熔化為純液態。唯一需要注意的是耐火材料。

幾種耐火磚在高爐高壓環境下耐火度，粘土磚為1350-1400度，高鋁磚為1450-1700度，矽磚為1620-1670度，白云石磚為1550度以上。

王初仁此時能想到最好的、能制造的耐火材料就是高鋁磚。

高鋁磚其實就是粘土內三氧化二鋁含量特別高的粘土，三氧化二鋁含量每增加百分之一，粘度增加4度。

這個時代沒有檢測方法，不知道三氧化二鋁的含量，王初仁只能讓泥瓦匠盡量找粘土質特別好的粘土或者觀音土。觀音土三氧化二鋁是非常高的。送去磚窯燒制，再進行高溫試驗，最終篩選出高質量的高鋁磚。這個環節必須卡得很嚴，如果耐火磚不過關，輕則煉鐵失敗，重則炸爐。所幸需要高鋁磚的地方只有爐缸這個部分需要，燒制磚塊的同時讓泥瓦工同時試燒制高鋁磚，最后篩選。

由于蓄熱室的原因，通風管很長，彎道很多，為了保證有足夠的風壓到達煉鐵爐，就得需要一個強有力的鼓風機。

既然有了滾珠軸承，王初仁放棄了這個時代的活塞式風箱，打算直接上馬葉片鼓風機。

王初仁將后世離心式鼓風機葉片和外形結構畫成了圖紙，并對鐵匠進行一番講解，李大牛和劉金錘不愧是幾十年的老師傅，很快便明白了其中的道理。

既然用了后世的鼓風機，那么轉速就必須跟上來，動力就不能是畜力或者人力，必須用水力才能帶動。風車上的傳動軸帶一個大飛輪，大飛輪帶動一個小飛輪為第一級傳動，小飛輪的傳動軸上又有一個大飛輪，大飛輪帶動鼓風機的小飛輪輪為二級傳動，按照設計，大輪轉一圈，小輪就會轉15圈，經過二級變速系統，第一級的大輪轉一圈，第二級的小輪就可以轉動225圈，有了轉速就能產生足夠的風力供給煉鐵爐。

有了源源不斷的高溫空氣進入高爐，加上焦炭的熱值，溫度就能達到鐵的融化溫度。為了避免經常更換風嘴，一些爐溫和效率，就必須使用水套風嘴，水套風嘴經久耐用，這種風嘴使用生鐵鑄造的，呈橢圓形，頭尾長約300厘米，小偷外徑150厘米，大頭外徑170厘米，出風口徑55厘米，進風口徑66厘米，在通風最外部圍上隔離30厘米的寬水套，水套內外周圍厚度為10厘米，在大頭一端有進水口和出水口，水套可以防護風嘴不餒爐內高溫而熔化。為了避免小頭伸進爐內部分因為水冷而影響風嘴旁邊的爐溫，需要在凸出的30厘米風嘴周圍涂上30厘米的耐火土，這樣就可以使爐的溫度均勻，不會因為風嘴冷卻而“結瘤”。

至于進料結構，用木棒依靠高爐搭建而成，最高處用厚木板鋪設成一個六七平方的平地，方便工人進料；在木架上安裝一個動滑輪和一個定滑輪幫助工人將鐵礦石和焦炭運到平臺上。

高爐主體、蓄熱室、鼓風設備以及進料結構就組成了一煉鐵作坊。

由于得到的是純液態的生鐵水，炒鋼就比較容易實現，出鐵口流出的生鐵水直接通過引流槽流進炒鋼池中，通過風車帶動攪拌設備進行炒鋼，在攪拌的同時不斷用兩級鼓風機加壓后的高壓熱空氣吹入炒鋼池中，雖然比不上后世的工業純氧，但是雙管齊下后，炒鋼效率大大提高。