既然是瓶颈,就一定没有那么好解决,林枫只能从细节上着手啦。
在林枫的印象中,中国冶炼业的燃料经历了木炭―煤―焦炭三个阶段。最初的木炭,由于燃点低,火力持续时间短,不易掌握火侯,会直接影响到钢铁的冶炼水平。至于煤,虽然燃烧温度较高,且燃烧持续时间比木炭长,但煤在炉内受热后容易破碎,影响到炉料的透气性,而且中国的煤田多含高硫,直接影响到生铁的质量,只能再寻找新的燃料。
焦炭是中国最早在冶炼过程中发现的。我国目前所发现的最早的焦炭是在广东新会一个十三世纪后期遗址中发现的,对应的朝代应该是南宋,这块焦炭也是世界上发现最早的焦炭。而在欧洲,英国直到500多年后,最早于1788年开始用焦炭炼铁。但在史料上,关于炼焦和用焦的最早记载出现在明末方以智写的《物理小识》中,他指出:煤各处都有,“臭者烧熔而闭之成石,再凿而入炉曰礁(即焦炭),可五日不绝火,煎矿煮石,殊为省力”。这里所指的臭者,应该是指含挥发物较多的炼焦煤。
焦炭是由烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050c,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段,即所说的干馏(隔开明火加热)得到的,它保留了煤的长处,避免了煤的缺点。
林枫可没有见过炼焦的炉子的样子,只能按自己的想象画了一个炉子,下方呢,就是一个口可以封起来的锅炉,上方呢,就像一个封死的茶壶,用一层较薄的粘土作底,放入煤后,再通体封死,只在最上方留一个烟囱。
而另一个炉子则是如瓮形的高炉。这是林枫学自顶吹空气转炉式炼钢的方法。在一个木架上立一个封闭的、可活动的高炉,用镁砂或白云石(碱性)为内衬。炉上竖一根管子,一头置于炉内,一头连接一个吹囊以方便吹风入内。炉内放入铁块先烧化成为液态生态,再加入石灰、石英、萤石等造渣料。期间,也可以加入废钢或少量冷生铁块和矿石等,用来调整温度。
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