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到場坐鎮指揮,因為一個操作不當,煉出來的很可能就是廢鐵。
鍊鐵,主要用的還是高爐法。高爐鍊鐵所用到的材料除了鐵礦石之外,還有焦炭,焦爐氣和造渣用的石灰石等。鐵礦石、焦炭和石灰石等固體原料按比例混合成配料,從爐頂分批送入高爐。從高爐的下部風口吹進一千度左右的熱風,噴入重油和煤等燃料用以升溫。
在高溫下焦炭與噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來,得到鐵水,這個過程叫還原。鐵水從出鐵口放出,而鐵礦石中的雜質、焦炭及噴吹物中的灰分和加入爐內的石灰石結合生成爐渣,從出渣口排出。煤氣從爐頂排出,經冷卻回收,還能得到一些氨氣。
而高爐從上到下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹和爐缸五個部分,工藝相對簡單,生產量大的優點,不過先期投資高,單單為了造這麼一個高爐,就花去了順天府近十萬兩的經費。
另外,高爐還要配備有熱風爐,給高爐加熱鼓風;還有煉焦爐,生產焦炭;鐵水貫車,用於運送鐵水。當然,高爐煉出來的只是生鐵,用來鑄造鐵鍋大炮還湊合,卻不能鍛壓,無法用作槍管水管。要想煉出效能更優的鋼材,還要經過平爐鍊鋼工藝。
不過,現在提煉鋼還為時尚早,先看看高爐鍊鐵的質量再說。
萬磊來到鍊鐵廠時,發現鐵鉉也帶著一眾官員早早過來了,由於這個鍊鐵廠是順天府第一個官辦的大廠,鐵鉉對它是非常重視的,不但親自召集工匠,還親自把關,每一個部件都是按照萬磊給的圖紙打造出來的。
單說這個高爐,就高達十幾米,一次可填料數噸,開爐生產預計一次可出數噸鐵水,如果連續生產,一天可以出十幾噸,如果模具充足,一天就能生產出上千個鐵鍋。
“賢侄,一切準備妥當,宣佈開工吧。”鐵鉉見萬磊來了,把指揮員的職位讓給了萬磊。
“工匠們都熟悉過流程了?”萬磊卻問。
“熟悉了,本官讓他們演練過十幾回,一點差錯都沒出,這才敢讓他們上工的。”鐵鉉身後一個師爺道。
“讓大夥帶好安全帽,注意安全,開工。”
萬磊這一聲令下,數十位工人開始忙活起來,先是給熱風爐加熱,用鼓風機給高爐送熱加溫,接下來是噴油鼓煤粉,高爐內很快就有一陣滾滾的熱lang撲面而來,所有人的臉頓時變紅,心跳也砰砰加速,隨著鐵礦石和焦炭等原料的加入,火紅的大鍊鐵運動開始了。。。
第118章 高爐鍊鐵
“先生,這個人力鼓風機真的能鼓出足夠強的風嗎?”妙詣指著一個由六個男壯喊著口號一起推拉的大型鼓風機,問道。
“這個鼓風機跟手搖鼓風機不同,它裡面的空氣是定向流運的,只能從熱風爐流向高爐,而不會倒流。為了做到這一點,就要設計好風的出入口和擋板。這是它的設計圖紙,它有四個口,兩進兩出。進風口的擋板向內開,出風口的擋板向外開,你們知道這是為什麼嗎?”萬磊讓闈兒把圖紙抽出來讓眾道過目,繼續採用啟發式教學。
“這個我知道,根據空氣動力學原理,空氣從壓強高的一邊主動流向壓強低的一邊,當空氣被排開後,風箱內空間大壓強變小,風箱外的熱氣只動推開擋板由入口進入風箱內。而另一邊的空氣在推力的作用下,壓強變大,推開出氣口,向出口吹去。”赤心道。
“恩,不錯,就是這個原理。其實,推拉式鼓風機不如水排,即水力鼓風機,不過北平城內沒有河流,不能建水壩設水排,而那種旋轉式的鼓風機如果用人力或畜力帶動,轉速太慢,起不到提高風速的作用,所以我們才退而求其次,用這種推拉式的鼓風機。以後如果設立新廠,一定會選址在河邊,一來只以建水排省去人力,二來取水方便,而且還便於各種原料的運輸。”萬磊解釋道。
“先生,鍊鐵為什麼要加入石灰石呢,它們又不能跟鐵礦發生反應只會生成雜質,還要費力來處理它們。”赤誠不解地問道。
“是為了造渣,其實鐵礦也不是純氧化鐵,它有很多雜質,這些雜質混合於鐵水中,所以要把它們分離開來。加入石灰石,這些雜質就能被包裹在其中,然後漂浮在鐵水上形成廢渣,這樣才能得出比較純的鐵水。”
“先生,造渣又lang費鐵水又lang費熱量,難道就不能省掉這一步嗎?”妙詣也問道。
“不能,現在高爐鍊鐵不能,以後在平爐鍊鋼的時候,首要條件也是要造好渣,所以說,加料造渣是鋼鐵工業的一門必修課,也是必要