在南宋末年，随着金国的灭亡和部分宋军的投降，蒙古军队也掌握了火器的使用，双方也在战争中使用了火箭、飞火枪、霹雳炮等火器，但主要是作为燃烧性兵器使用。震天雷、突火枪等类似于近代的火器，因威力弱无法冷兵器的地位，在军中处于配角位置。此时火器发展滞后的在于技术不成熟，其中重要因素便在于黑火药的成分配比和质量上有待改进。除了“一硝二硫三木炭”外，宋蒙两军的黑火药还掺杂着清油、麻茹、桐油、松脂等十余种物质，以致制出的黑火药燃烧性强但爆炸力不足。除此之外由于未建立完善的质量控制体系，原材料的质量不一，黑火药的制作更多依赖工匠经验，爆炸威力和杀伤效果参差不齐。还有就是制作工艺，一直到近现代以前，使用的黑火药都是粉末状，而如将黑火药制成颗粒状，要比粉末状的杀伤力大许多。要改良黑火药，就要从配比、质量控制和颗粒化这三个方面着手，这对化工专业的欧阳轩来说并不是难事。只是由于事务缠身，他不可能事事亲为，便让陈虎从工业队中找了几个身家清白又精细沉稳之人协助试制黑火药，这也是为工业队培训制作火药的人才。
制作黑火药的场地选在寨中的一处偏远房屋。欧阳轩将黑火药制作流程划分为原料提纯、混合和颗粒化三个环节，分别由协助制作的人员负责，其中木炭、火硝、硫磺收集分别各由1人负责；1人负责三种原料的质量控制，欧阳轩将辨别和检测方法进行了细细讲解；1人负责配比混合，此人是鲁德之与陈虎联合推荐，最为忠实沉稳。“一硝二硫三木炭”，即一斤土硝或者火硝，二两硫磺，三两木炭，这个黑火药的配比只是大致比例，最佳比例则是15份硝、3份木炭和2份硫磺，欧阳轩将配方口述，由其记牢。还有两人则负责颗粒化，即用水喷雾将粉状黑火药变为半湿润状态，再晾干后碎成细小颗粒，并用细筛子筛出大小合适的匀运颗粒，这道工序最为烦琐。
安排完黑火药的制作后，欧阳轩又来到胡铁匠家。因为工业队其他人都去参与新建铁匠铺和其他设施建设去了，铁匠铺里只有李三儿、胡铁匠及三个儿子。他们几个人正在制作生铁手雷外壳，现在已制作了四五个，只是大小不一。欧阳轩将最大的拿在手上，入手极沉，怕是有4斤以上。又拿了最小的一个掂了掂，估计也在2斤以上，这样大的手雷如果填充上火药和小铁钉就太重了，他便向几人提出以后制作的铁壳可以再薄点，并且要壳上的龟背纹路再深点，空壳重量要控制在1斤以下，同时不要为生铁的质量花太多时间，生铁质量差反而