明末之虎_第一百三十七章 新式炼铁 首页

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   第一百三十七章 新式炼铁 (第2/3页)

还是结合当代的实际工业水平,一步一步加以改进来做,才是更现实的方法。

    李啸决定,在建高炉前,首先建起了一座炭窑。

    李啸这样做,是为了保证试验炼铁的效果,因为木炭的纯净度比煤与焦炭都要高得多,而含杂质量却比这二者皆要少,现在用来试验性质的炼铁,却是最合适不过。

    然而,李啸的炭窑设定,是各位明朝工匠前所未见的古怪模式,让一众工匠感觉十分新奇。

    李啸设计的炭窑,半截埋在地下,半截露在外面,用一名工匠的话来说,这炭窑,象一只巨大的乌龟。

    李啸闻言大笑。

    李啸这样做,是有他的设计道理的。

    因为炭窑半埋地下可以有效的保温,更好地提高原料利用率。它的具体结构,则是类似一座二层小楼,一楼用来烧火加热,二楼放置烧制木炭的原料木材。

    李啸让工匠们用城墙包砖剩余的砖头来修建,三天后,一座炭窑便建好了。

    随后,从附近各地荒山上,砍下木材,经简单晾晒后,便搬进窑的上半部,窑的下层则放入放入从单县县城煤行买的煤块。

    接下来,李啸让工匠在一楼的火嘴处点火,引燃煤层,这时二楼窑中木材开始被火炙烤,这些犹然有些发湿的木材,水分蒸发后,混合其他挥发物,形成冷白的烟雾,从烟囱中冒出,迅速被寒风刮散。

    温度渐渐升高,此时一楼的煤炭已经烧尽,二楼窑内木材自身开始氧化发热,木质材料发生热分解反应,其组成开始发生了变化。其中的不稳定成份,如半纤维素,发生分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。

    木材自身分解发热把窑内温度推到了最高点,大约摄氏400度,木质材料急剧地进行热分解,木材表面有粘稠的油状物流出,那是反应生成的大量醋酸、甲醇和木焦油,时不时的还会鼓起一个气泡,则是甲烷、乙烯等可燃性气体。这些物质,在炉内缺氧的环境下缓慢燃烧,释放热量、保持窑温。

    此时,冒出的烟也开始变化,开始先变黄,后变青,渐渐变成淡青色的透明状烟雾。

    见到烟雾变成透明,工匠们便开始封窑,把窑顶的烟囱堵住。

    这样,窑内的木柴开始在非常缺氧的环境下继续化学反应,固为彻底堵住了氧气,窑内氧化反应就慢慢停下来,窑温逐渐变低。

    又过了三天,李啸让工匠打开窑顶透气,随后又冷却了两天,李啸便让人开窑取炭。

    工匠们打开窑门,一股呛人的烟气扑面而来,让在场的工匠皆咳嗽不止。

    一名年纪较大的老工匠命令大家,赶紧把嘴闭住,包上湿巾,然后弓背屈膝,把一段一段乌黑发亮的木炭从窑内捞出来。

    两个多时辰后,挥汗如雨的工匠们终于取完了所有的木炭。

    木炭总重,整整五千斤。

    李啸带有试验性质的烧炭大获成功。

    可用于冶炼优质铁料的木炭,就这样烧成了。它的炭含量极高,磷、硫等杂质含量低,还原性强,还具有疏松多孔的结构,燃烧充分,供热均匀,在高炉炼铁中比焦炭更加优秀。

    而在木炭烧制的这几天里,一座由青砖搭建,并且内外糊满的拌了盐泥的红色粘土,高约六丈,容积约30立方米的炼铁高炉,也在李啸的指导下,在铁龙城东南区靠近城墙角的位置,拔地而起。

    这一座肚皮宽大,颈部收窄,外观有点类似景德镇花瓶的高炉,炉身有一多半是在地下,炉身如瓶,其口广丈许,底厚三丈五尺,因为要方便加料,故炉身大半在坑里。其中炉口瓶颈最窄处,仅容一人钻入,远远看去,有点象个酒瓶,也极象现代社会行为艺术的荒诞派作品。

    相比明朝那些容积最大只有10立方米的炼铁高炉,这座高炉在颜均和众铁匠看来几乎是庞然大物,而在李啸看来,不过是小儿科罢了,与后世的炼铁高炉,实在是不堪对比。

    因为在李啸前世生活的二十一世纪里,中国国内基本上都是3000多立多米的大型高炉,200立方以下的高炉都必须强制关停,日本甚至在二十世纪八十年代就已在使用5000立方米的高炉。

    真正让李啸忧心的是,现代钢铁工业中,高炉的内部结构中,所用的构建砖均为高铝粘土所制的耐火砖,这种砖头能保证高炉可以长期使用,而现在在单县这样的平原地带,李啸实在没办法在附近找到高铝粘土,只能用普通的青砖敷盐泥代替。

    这样一来,因为炉壁青砖的主要成份是二氧化硅,当石灰等造渣剂加入炉中后,将与铁水中的磷等杂质产生磷酸,而这个磷酸会与酸性炉壁发生激烈反应,导致高炉内壁的侵蚀与破损。青砖敷盐泥这种传统的中国古代炼铁方法,其实有相当的危险性,直接导致了明朝各地炸炉事件的频发。

    按李啸心下估计,现在这座高炉,很可能用个不到二十次就会有烧塌的危险。

    这高铝矾土,李啸记得在中国当代矿产物志中记载过,在鲁南地区是有出产的,尤其是临沂山区更是极多,只是李啸现在只能控制
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