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第70章 大煉鋼鐵

王初仁說服工匠后,便將資料中的高爐煉鐵工藝轉化成文字,指揮工匠們熟悉工藝,準備進行煉鐵。

將木炭換成焦炭之后,眾人在王初仁的指揮下進行開爐前檢查。

高爐煉鐵得工具有:捅出鐵口棍,直徑一到兩厘米,長兩米左右,坭桿,長度直徑和前者相同,捅風口棍,直徑一厘米左右,長1-2米。扁鏟,用于清理出鐵口及水包。鐵錘、鐵鏟、打渣棒。

將風嘴口接上冷水。防止在煉鐵時風嘴口被熔化。

爐料按照礦石2-3厘米直徑,焦炭2-4厘米直徑,石灰石2-3厘米進行準備。

礦石大小對煉鐵有很大影響,太大會使燃燒以及還原反應速度變小,而太小,對風的阻力又太大,所以塊度大小需要根據高爐大小來決定。

焦炭還應當具有一定的強度,否則,在爐中會被壓碎,尤其是最底下的焦炭,塊度應該大一些,強度高一些。

接下來就是裝料,裝料是從下面向上裝料,首先,在爐底和周圍搗一層20毫米厚的焦炭粉,防止在開始時爐子較冷,渣與爐底及爐墻粘結。焦炭粉中還應加一些耐火粘土。濕度適中,用手握緊后,不松開。太濕會影響爐溫,太干又會粘不住。

最下層放刨花,上面放木柴,直到爐腹,在下面和風口出木柴應小一些。在風口處再放一些刨花。其上面就開始裝焦炭,每層300毫米左右,上面幾層還要加一些石灰石,焦炭不能裝得太緊,以便于透氣,一直需要加到料線。

裝好之后,王初仁、李大牛、劉金錘各自拿著一根燒紅的鐵棍同時插入風口,盡量使其燃燒均勻,防止燒偏,使料下得不均,從而造成坐底或者不出鐵。

王初仁點火之后,并沒有干預其燃燒,風從風口,出鐵口以及出渣口進入爐缸。王初仁和工匠們觀察著爐缸的自由燃燒,當爐中的木柴全部燃燒完畢,煙由黑色變成白色,焦炭被點燃之后就將出風嘴插入進風口,并用耐火泥密封。自由燃燒的目的是為了防止木柴燃燒太快而不能點燃焦炭或者燃燒得不好使爐溫變低。

此時,王初仁并沒有用兩級鼓風機加速后的風,如果此時用全風,很容易使焦炭燃燒不好,使爐溫不高。

送風之后,王初仁讓李大牛用耐火泥將出渣口堵住,并用鐵桿攪動爐底,將所有的柴灰全部吹出來,避免在渣子降下來之后被柴灰粘在一起,產生坐底。柴灰全部吹完后用木塞將出鐵口,外面用耐火泥封死。

剛開始只加焦炭,因為在剛開爐時爐身比較冷,爐料沒有經過預熱,而且還是冷風,爐渣也比較粘,化渣需要大量熱。

其次是加入一些爐渣,可以得到流動性好的渣,另外也可以吸去焦炭中的灰分和硫分。

造渣成功后,王初仁指揮加料工在批料中加入礦石,剛開始還是少加,慢慢的逐漸增加礦石的分量,千萬不要一開始就提高礦石分量,這樣會使爐溫驟降。

而且此時王初仁還在不斷地打出鐵口,一直到鐵水溫度達到一定溫度為止。這樣就能防止出鐵口凝死。在捅出鐵口時必須保證出鐵口干凈,堵眼時必須堵到頭,防止鐵水一部分留在鐵水口,將出鐵口堵死。

在加料后需要嚴格控制加料的比例,并嚴格記錄,按照一千公斤焦炭,一千公斤鐵礦石,387公斤石灰石的比例進行加料。一層焦炭、一層鐵礦石交替投放。

加入石灰石的目的是為了造渣以及除去一定量的硫、磷、硅等有害物質。硫在生鐵中,對于鐵的質量危害最大,所以是越少越好,煉鐵時硫主要來源于鐵礦石、煤炭和溶劑。在熔煉過程中,一小部分硫燃燒成為氣體排出爐外,大部分留在爐內。

為了使爐內硫變得最少,就需要加入石灰石,硫在爐內是以硫化鐵形式存在溶于鐵水,用堿性的氧化鈣與鐵水中的硫化鐵反應產生不溶于鐵水的硫化鈣,就能除去大部分的硫。其次是溫度越高,除硫效果越好。還可以對鐵礦石先進行烘烤除去一部分硫。

王初仁等人在爐前觀察,爐內的溫度慢慢升高,火焰溫度慢慢的由暗紅色變為深紅色:到橘紅色再到純橘色金橘色:1300攝氏度左右。

此時李大??吹交鹧骖伾蔀榻痖偕?200度左右后,大喊道已經到達以往煉鐵得最高溫度了,但是他感覺溫度還在上升,大人說焦炭能產生更高的溫度果然沒有騙人。此時爐溫還在繼續上升,最后火焰溫度變成金黃色1300度左右后終于趨向于穩定。

產生的煤氣逐漸上升與鐵礦石進行反應,將鐵礦石還原為氧化鐵,剩余的煤氣繼續上升加入鐵礦石和焦炭后繼續上升到高爐口的管道進入蓄熱室進行燃燒加熱蓄熱室。蓄熱室甲加熱后,人工轉換風道,使煤氣通向另一個蓄熱室乙進行加熱,冷風吹向蓄熱室甲,這樣,冷風就會被蓄熱室里面的柵格狀耐火磚加熱成高熱風。

高熱風被鼓風機源源不斷地吹向爐內,爐缸內的溫度又開始繼續慢慢的上升,直到火焰溫度慢慢變成金白色,當中有夾雜著純白色,最后火焰的顏色基本上穩定下來,王初仁知道已經達到最高溫度了,大概在1450度左右。

爐前的鐵匠們興奮得大喊,以他們的經驗,這個溫度肯定比以前的煉鐵溫度高得多,大人果然神人啊。

眾人聽見風嘴口的“嗡嗡”風聲,以及爐內金白色夾雜著純白色火焰的“噗噗噗”的聲音,特別興奮。王初仁看著這個場景也開心得笑了起來,暗道:“這下你們還敢不服我”!

王初仁當即驕傲道:“本官還知道很多你們不知道的,只要你們聽我的”?

自此以后,眾工匠對王初仁的話是毫不懷疑,王初仁的話就是真理。

在煉鐵期間,專門會有人判斷熱風溫度,溫度不夠時就會轉換風向,交換蓄熱室。

天黑以后,高爐并沒有因為天黑而停下來,加料工、爐前已經換了幾批次,王初仁、李大牛、劉金錘更是寸步不離,王初仁的晚飯還是丫環送來。周圍一片漆黑,秋日的的夜風還是比較寒冷,但是有高爐的原因,眾人一點都不感到冷,反而是熱烘烘的。可能不僅是身體熱烘烘的,心里也是因為煉鐵而激動得熱烘烘。

到了四更天,王初仁有些遭不住了,對李大牛和劉金錘兩個煉鐵狂魔交代了些重要事項就,就在高爐旁邊的小山包背面睡下了,王初仁可不敢睡在高爐旁邊,萬一炸爐,直接尸骨無存。

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