在农业文明时代，一切技术突破基本上都是在第一线进行生产的手工业者手中实现的。
黄州卫匠户张家已经在生产实践方面进行了上百年的积累，那么，一旦有一个比较有心的人在张家人中产生，那么张家的钢铁生产技艺的突破就有了可能。
作为匠户家最小的儿子，张兆欢这个孩子确确实实是有些不同的。在他小时候，他的在家里的地位非常的低下，几乎是一个不被家人重视的可有可无的人。
古代底层百姓的家庭生活绝不是那种田园牧歌式的温情脉脉的。在老百姓看来，一个家庭的一切工作都围绕着怎么能够活下去。所以，在这种情况下，能够出去工作，能够通过工作赚到钱的人，在家庭中的地位非常的重要。
正是因为这样的原因，在张铁匠家，张铁匠和张铁匠的大儿子是家中最重要的人。这倒不是因为什么儒家的孝悌思想的影响，而是纯粹的因为，张铁匠和他的大儿子，是整个张家唯二的能够出去工作赚钱的人。全家人的生存都维系在这两个人身上。
自然而然的，无论是在哪一方面，张铁匠和他的大儿子都受到无微不至的照顾。家里有了点干粮是他们两个吃。家里有两条正经的裤子也是他们两个穿。无论是张兆欢还是张兆欢那个在卫所里给百户老爷当佃户的二哥，都是在家中没有什么地位的。
两个铁匠，还是两个在卫所中手艺一般的铁匠，他们就是能够出去找点活儿干，实际上也没有那么多的活儿给他们干。>所以，张铁匠和他的大儿子能够从外面赚回来的钱也是十分的有限的。
张家的日子有多艰难呢？从张铁匠那个年老力衰的父亲和他的那个年纪才不过四十多岁的母亲全都是自己绝食而死的，大家就能看的出来了。
像一切底层百姓家的孩子一样，张兆欢从出生以来，他的最主要感觉就是饥饿。和那些即使饥饿也会忙不停的跑出去玩耍的孩子不一样，年幼的张兆欢非常喜欢观察自己的父亲和哥哥干活，而且为了驱散生理上的饥饿，他经常通过思考打铁炼铁的事情来转移自己的注意力。
就这样，常年的观察和思考，使得张兆欢在十四岁那年第一次进行**炼铁的时候，应用了他常年思考得出的一个设想。他把炼铁炉和炒铁炉的串联使用，把从炼铁炉流出的铁水直接放进炒铁炉一次性的炒成了熟铁。
联炉炼铁，这样的做法在后世人看来好像并不是什么非常了不起的突破。可是对于实实在在的一线劳动者张铁匠来说，这样的做法不仅节省了工时