漢代冶鐵的一項突出成就，就是出現了球墨鑄鐵，而現代的球墨鑄鐵要到1947年才研製成功。
百鍊鋼工藝的日益成熟和炒鋼技術的發明，也是漢代鋼鐵冶煉技術進步的標誌。西漢中晚期出現了利用生鐵炒成熟鐵或鋼的新技術，即將生鐵加熱到半液體、半固體狀態再進行攪拌，利用空氣或鐵礦粉中的氧進行脫碳以獲得熟鐵或鋼。
運用這種技術可以有控制的把生鐵炒到所需要的含碳量，然後再加熱鍛打成質量較好的鋼件，從而大大的促進了百鍊鋼的發展。
左慈讓人用百鍊鋼做成火銃，雖然也可以用，但是百鍊鋼製作工藝複雜，產量極低，價格昂貴。試想，曹操纔不過有“百鍊利器”五把；孫權有三把寶刀，其中只有一把命名爲“百鍊”，可見百鍊鋼的製作難度。
左慈對冶煉技術也不甚明瞭，因此，劉厚讓他多組建一個研究小組，這個研究小組主要由技術高超的鐵匠組成。其中一個年輕人引起了劉厚的注意，這個人叫蒲元，據說原來是諸葛亮的下屬，劉備安排他過來必然有他的道理。
果然，劉厚發現這個蒲元對冶煉、打造兵器很有天分，聰明好學，創意十足。劉厚讓他做了冶煉研究小組的頭。
不過這個研究小組目前的主要任務不是冶鐵，而是滿世界找一種“可以燃燒的黑色石頭”煤。
劉厚隱約記得，中學時老師講過高爐鍊鐵，是一層煤一層鐵這樣堆疊上去的。劉厚所知不多，但是也知道鍊鐵有個關鍵點是要得到較高的溫度。而要得到較高的溫度，一個關鍵是煤，第二個關鍵是鼓風機。
所以，劉厚讓他們儘快找煤，不夠人手就去找張飛。張飛聽說找煤礦是做那種神槍的關鍵，二話不說就發散人手去找。
而鼓風機，劉厚打算弄個水力驅動的。劉厚將設計理念跟左慈探討了三天三夜，直到他理解了水力輪機的原理，可憐的左慈又去和工匠探討了三天三夜。好在工匠們個個經驗豐富，能比較快地領悟到他的意思。
只是傳動部件不好搞，皮帶傳動倒還好說，這個年代弄點動物皮並不困難，但是有些地方要用到齒輪傳動的。
齒輪傳動看似簡單，其實包含了一些高數的知識。劉厚大學時也學過一些漸開線、共軛曲線等知識，不過由於他並不是讀機械工程的，因此，並不沒有重點去學這些高數內容。
畢業多年，大部分高數知識已經還給老師了。他只能將一些基本原理給左慈和葛玄講一講，就讓左慈組織有算術特長的人去推導、證明、完善相關內容。
可憐的左慈兩師徒，連中學的數學都未完全學會，就給劉厚扔了些高數過來，一時間根本無法理解，只好每人掏出一本筆記本，發揮速記的本領，將劉厚說的每句話，每個字都記錄下來。
好在經過幾年的鍛鍊，現在左慈兩師徒的速記水平也是高手一個級別，放在後世，估計也勉強能做個速記員。
由於有了紙，兩人的筆記本不再是又大又笨重的竹簡了，變成一本輕便的紙質線裝冊子，方便攜帶又好用。
兩人視如珍寶，一般都隨身帶着，遇到劉厚講解知識就隨時記上，遇到自己一些心得也隨時記下來，非常好用。
有一次左慈看見劉厚寫字，大感驚奇，也依葫蘆畫瓢造了一支鵝毛筆，一試之下，發現這種硬筆比起軟筆來，寫字速度快上不少，雖然字寫得難看些，不過很適合用來做速記。
由於劉厚擔心時間拖得越長，自己懂的知識就會忘得越多，所以，這兩年劉厚瘋狂給他們灌輸各種科學知識。這就導致速記成爲左慈和葛玄首先需要掌握的技能，兩人在這方面也着實下了一番功夫，並且還得到過劉厚的指點。
劉厚指點他們，用某些簡易的符號代替某些詞或某個意思。爲此，兩人還專門編制了一些常用詞的簡易符號對照表，只要背熟了這些符號，速記時就可以大大加快速度。事後再整理筆記，將這些符號的意思補齊在筆記裏，就能成爲平常人都能看得懂的筆記。
他們這一做法，不但創建了速記這門學科，還爲以後創建密碼學打下了基礎。
隨着劉備配給他們的人手越來越多，劉厚建立起更多的研究小組，將研究範圍不斷擴展。不過似乎大部分的研究都還只是處於起步階段。像冶煉，還停留在找礦階段，至於什麼高爐，劉厚壓根沒想在荊州建。其他如水力輪機等很多研究都一樣，還處於理論研究和小模型製作階段，劉厚並沒打算將它們現在就實現。
原因很簡單，一來是目前的技術儲備還不夠
，很多難題還沒能解決；二來，最重要是劉厚知道自己馬上要入川了。以其在這裏花大力氣建這些大型工業設施，還不如去到四川再慢慢搞。畢竟現在的生產力很低下，建一個大型的東西耗費的人力物力非常巨大。後世3、5天就能建成的東西，現在有可能要幾個月才能建成。而且荊州也不知道到時候還保不保得住。萬一自己沒能改變歷史，關羽還是被殺，荊州是會被東吳佔據的。劉厚可不想有任何工業基礎留給敵人。
建安十九年214年，劉厚7歲，虛歲9歲。劉備調張飛和諸葛亮入川幫手，隨行的還有約2千斤新配方黑火藥。這已經是蒐羅了劉備領地所有的硫磺和硝石的結果了。張飛覬覦這些神器已久，發了瘋地打發人去找這兩種礦，奈何一時間還沒音訊。
因爲數量少，火藥在這次劉備發家的蜀地征戰中，並沒有發揮多大的作用，只是在攻克一、兩座城池時用了一下，稍稍加快了劉備奪取益州的進程。
隨着劉備奪取了成都，自領益州牧後，劉厚也啓動了入川的進程。隨行的還有左慈師徒和他的一干“下屬”，或稱“學生”。這些人都是劉備和諸葛亮派來名爲“幫忙”實爲偷師的。
他們對左慈一般都稱呼爲“左仙師”，稱呼劉厚爲“小師弟”。因爲在劉厚的強烈要求下，左慈極不情願地經常給他們講課，按照不同專業，分別傳授各種從劉厚那裏學來的知識。
爲了行軍方便，趙雲將這些人單獨編成一個營，叫做“將作營”。由於劉備和諸葛亮這兩個當世傑出的軍事家，敏銳地意識到左慈的巨大潛力，尤其是火藥在軍事可能發揮的巨大作用後，就一再增加“將作營”的人手。到劉厚他們要動身去四川時，已經超過了300人。