孙元化的老师是徐光启，徐光启是当时接触西方文明的最前沿也是最深刻的，徐光启甚至通过耶稣会加入天主教，跟利玛窦合作翻译了前六回的《几何原本》。徐光启最高做到大明的礼部尚书，自己编修《崇祯历法》，编撰了《农政全书》，由于经历了1629年的皇太极进逼京畿，见识了明朝军队的懦弱和鞑子军队的凶猛，又接触了西方文明和欧洲火炮技术，极力上梳朝廷打造火炮，孙元化是徐光启的火炮技术最好的弟子，而且在孙承宗在辽东修筑陵堡已经宁远四镇的时候，启用了孙元化在辽东打造火炮。

孙元化是徐光启的弟子，跟耶稣会的关系也很不错，后来自己又当了登莱巡抚，通过耶稣会招聘了许多欧洲火炮技师和雇佣兵，打造新军。不过登州之变一切化为乌有，孙元化自己也受累被朝廷赐死，许多欧洲雇佣军在登州之战中也差不多都难以幸免，而新军也反叛，最后投降了皇太极。

登州有着大明火炮技术最深的底子，许多火炮匠人甚至都跟孙元化一起打造过火炮。而登州府境内的龙山矿场是登州最大的铁矿，而登州不远的奇山所就是后来的烟台附近也有两个官办的铁场，当时的登州铸炮并不是很缺铁。但是矿场上的铁料此时还不在义军的控制之下，只能算未来的可利用资源，不是现下可以利用的。不过好歹登州算是巡抚行辕所在，算是大城，城墙上的火炮是不可缺少的标配。而且城墙上的守城火炮往往都是往大往结实注重威力的方向走，一座守城火炮有好几千斤重，四面城墙各有一门，而且都配备了一门小型火炮作为辅助。

城门上的火炮都差不多是年久失修，因为极少有使用的机会，基本的保养维护都没有，外层差不多都已经生锈了。不管从行军还是使用来说，守城的火炮都已经不能用了，只能重新融掉做铁料。《西法神机》讲究“首论铸炮、次论制药，后论命中之由”，铸炮尽量使用精铁。

此时的冶铁业练出精铁基本上跟宋应星的《天工开物》中所记述中差不多，从炼铁炉流出的铁水直接流进炒铁炉炒成熟铁，炼铁炉与炒铁炉串联在一起。后世炼铁都是什么炼铁高炉的蓄热室以及废气利用的改进，以现有的技术水平和制造水平也难以短时间内实现，很难在现有的技术上做出重大的改进。

“铸炮先得炼铁，而炼铁的工艺改进也需要重新制作炼铁高炉，一样要先得盖房子。”黄海觉得事情又循环了过来，想来想去，“看来最重要的事情是先做出水泥”。