第65章 高爐一
- 明末崛起,從邊軍開始
- 干飯忠實者
- 1976字
- 2023-10-27 06:01:00
聽說李大牛已經開始煉鐵,王初仁頓時來了興趣,趕忙道:“在哪里,快帶我去看看,產量如何。”
作為一個煉鋼廠的中級工程師,對煉鐵無疑很感興趣,畢竟是自己吃飯的家伙。
然而當王初仁來到鋼鐵作坊看到煉鐵設備頓時傻眼了,這個煉鐵爐是非常簡單、原始,簡單點概括就是在地上挖個坑,上面用泥土圍成一個袖珍型的土爐。出產的的鐵連生鐵都不是,而是一種海綿體狀的塊煉鐵,還需要不斷加熱、鍛打,鍛打也是人力進行,費時費力,效率特別低下,出產的鐵質量也非常差。
王初仁見慣了后世的各種轉爐,甚至生產炮鋼的電渣重熔爐特別失望,按照王初仁的想法,這個時代沒有轉爐、平爐、石墨坩堝、至少普通煉鐵爐也得有吧!又想到這里是凋零的西北邊陲,不是生產蘇鋼的安徽蕪湖、也不是遍地制鐵作坊的廣東佛山,王初仁便釋然了。既然讓一個鋼鐵廠的工程師來到了黃甫川,以后這里便是全世界最先進的鋼鐵基地了。
三個袖珍型的土爐一天才出鐵幾十斤,這產量更是太低,幾十斤能干什么,一副上好鐵甲就需要30斤以上的精鐵。王朝的鐵產量超過了歷史上任何朝代的水平,明王朝的鐵產量是位居世界第一的。
據史料記載,唐元和初年鐵產量2070000斤,南宋初年2162144斤,元中統四年5844000斤,永樂初年19575026斤,其中民營鐵110多萬斤,正德四年(公元1509年),官營產生鐵四十八萬六千斤,熟鐵二十萬八千斤,鋼鐵六萬兩千斤。官營冶鐵業最大的當屬河北遵化鐵冶廠,役使工匠二千五百六十人。官營鐵產量下降的原因是民營冶鐵業的瘋狂增長。明朝中后期冶鐵業更是繁榮。嘉靖年間,僅廣東布政司一處年產鐵6127500斤,已經達到永樂時期的三分之一。
至于民營冶鐵業規模更是龐大,僅僅福建就有六十八處,廣東惠州、潮州有四十三處。安徽蕪湖的“蘇鋼”坊也有數十家。
此時明朝的煉鋼技術在世界上也是最為先進,煉鐵爐和炒鐵爐串聯使用,即從煉鐵流出的鐵水直接流進炒鐵爐炒成熟鐵。大大提高了生鐵冶煉為熟鐵的效率。然后由生鐵、熟鐵合煉成“灌鋼”。這種煉鋼方法領先于世界,其實平爐就是將生鐵和廢鋼放一起冶煉為鋼。
鋼鐵是發展工業的脊梁,工業革命之后,一個國家的工業能力,就以鋼鐵產量、采煤量、鐵路里程為衡量標準。
鋼鐵會涉及到各行各業的方方面面,農業的犁耙、鋤頭、鎬頭,工業的各種機械設備,軍事就更不用說了,大炮、大刀、長槍、火槍、盔甲、馬蹄鐵,都離不開鋼鐵。
現如今消耗最大的當屬軍事上,王初仁親衛營重甲哨一名士兵裝備一副鐵甲、一副鎖子甲、長槍、鐵骨朵(破甲神器),這一身裝備總重量80到100斤。更不用說大炮了,一門大炮重達幾千斤。
作為后世的鋼鐵廠工程師,通曉各種煉鐵、煉鋼方法,不管是土高爐煉鐵、還是坩堝煉鋼、平爐煉鋼、轉爐頂吹氧氣煉鋼,還是電渣重熔法。光有理論,但是沒有條件實施啊!光是一個耐火材料這個時代就無法解決。更不用說電力、工業純氧這些高難度條件。只能慢慢發展,這個時代只有慢慢用土方法,不能上馬平爐煉鋼。
王初仁打算先用土高爐煉鐵來解決現如今大量缺鐵,高爐雖然在后世是被淘汰的落后方法,但是在這個時代就屬于黑科技了。
王初仁立馬組織人手進行前期準備,在工業園區鋼鐵作坊的地址上建設平行串聯式焦化窯、煉鐵高爐、炒鐵爐。
限于材料原因,王初仁設計的土高爐全高9.8米,其中爐喉高1.95米、內徑1米,爐身4.5米,爐腰80厘米、內徑最大1.7米,爐腹1.55米,爐缸1米、內徑95厘米;有效容積12.3立方米。建成后日產8噸左右生鐵。這個產量在后世是不值一提的,放在現在可是不得了,一年近3000噸的產量,這個產量已接近廣東一省的產量,不僅自己用,還可以拿出去賣錢。
高爐由以上五個部位組成,爐喉是高爐最上面的圓筒部分,在冶煉時這區域內充滿了煤氣,高爐內部的壓力使煤氣直接經過管道進入設計的蓄熱室。還可以對焦炭和礦石進行初期加熱,此部分由上至下溫度為200-400度,耐火材料用普通的青磚就行。
爐身,爐喉以下慢慢變大的錐形部分就是爐身。這個區域將原料逐步加熱到接近熔點,由于接近熔點,由于接近爐腰的地方溫度較高,因此原料的體積因為熱脹冷縮的原因比剛入爐時要大,所以容積需要自上而下變大,自上而下的溫度為500-1000度左右,耐火材料用普通的青磚。
最寬的圓筒部分就是爐腰,鐵礦石在這個地方部分還原,溫度在1000-1400度左右,耐火材料需要用普通的粘土磚。
爐腹,爐腰以下自上而下慢慢變小的圓錐形部分就是爐腹。鐵礦石在這一區域被全部還原成鐵,爐渣也被熔解,因為熔化后的體積比之沒有熔化之前小,所以容積是慢慢變小。這里的溫度最高,能達到1600度左右,已經達到熟鐵的熔化溫度,需要耐高溫的耐火材料,高質量粘土磚。
爐缸,最下面的圓筒部分就是爐缸,用來盛鐵水和爐渣,這一區域的溫度還是很高,溫度在1500-1600度之間,需要耐高溫的耐火材料,高鋁磚、鎂磚(白云石磚)。
高爐爐喉上面為加料口,還有一個排煤氣孔,通過管道與蓄熱室相連。
爐缸最上方有三個進風口,用于吹進熱風。最下部是出鐵水口,比出鐵口高的是出渣口,因為鐵水比爐渣重。
接下來就是修建高爐。