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吉祥人的吉祥 第26章 炼钢(第1页)

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敲定教育大纲后王玄就一直忙着筹建炼钢用的土高炉和炼焦炉。

这些原理他知道,也在网上见到过,但是要想建成并能成功应用就没多大底气了,毕竟知易行难,工业差距在那摆着呢尤其是材料工艺。

炼焦原理是煤在隔绝空气条件下加热到一千度左右,通过热分解和结焦来产生焦炭,所以炼焦要建土窑。

炼焦土窑有圆窑和长窑两种,而长窑因炉底高于地面,操作受地下水的影响较小,结焦时间较短,适用于多雨而煤结焦性略差的地区,比如吉祥领。

王玄的设计是让炭化室和燃烧室用分开,上部相通。

炭化室发生的煤气转入燃烧室并从燃烧室上部引入空气使煤气燃烧,火焰由上“倒焰”

而下,经炉底烟道排入烟囱。

这种炼焦炉不回收化学产品,加热用煤气量也不能调节,结焦末期煤气产量小供热不足。

这也没办法,工业发展本就是环环相扣,一旦某方面有所突破将会产生连带效应,拉动整体工业水平的进步,第一个吃螃蟹者总归要冒些风险的。

出于保密及工厂本身污染的原因,炼钢厂设在城区南一千米处的留茵河西岸,在砖瓦厂南,它的下边便是水泥厂,挨得不远。

水泥厂的下边就是板材厂,新建的伐木场并在了板材厂内,方便管理。

由于炼焦也在厂内进行,所以整个钢铁厂比预计的大了不少。

炼钢土高炉外形被设计成如子弹一般,分为炉底、缸、腹、腰、身、喉、底板、耐热墩、冷却管道、出铁口、出渣口、通风口等。

出渣口在出铁口上部,炉渣会浮在铁水上面,所以方便排渣。

旁边特别设置耐火砖配设的模具,方便将铁水按照固定形状冷却后深加工。

而炉渣可以用来制作水泥、渣砖等。

内胆的耐火砖铺设相对容易些,使用时会利用外部喷水冷却适当提升耐火砖的寿命,防止大幅度变形。

为了方便上料炉高限制在了一丈之内,直径也在六尺左右,外部用铁条固定。

旁边设有上料用的梯子,前期靠人工上料后期考虑半机械化上料,这要依赖传送装置和动力系统的进步。

钢铁主要由铁和碳两种元素构成,一般碳和元素铁形成化合物叫铁碳合金。

含碳量多少对钢铁的性质影响极大,含碳量增加到一定程度后就会引起质的变化。

由铁原子构成的物质叫纯铁,杂质很少。

?生铁含碳量大于百分之二;钢含碳量小于百分之二而大于百分之零点零五。

生铁含碳量高,硬而脆,几乎没有塑性;钢不仅有良好的塑性而且钢制品具有强度高、韧性好、耐高温、耐腐蚀、易加工、抗冲击、易提炼的特性。

炼铁原料很简单,石灰石、铁矿石、焦炭,三者按照一定比例高温烧制便可提炼出铁水。

土高炉底下是煤炭,上面是石灰石,再上面是铁矿石,最上面的才是焦炭。

煤主要提供热源,在鼓风口风力作用下迅速提升炉温,在更加活泼的碳作用下将铁矿石中的氧夺走留下铁。

当然铁水中还有其他的一些附带的杂质,有锰、磷、硫等等是矿石附带的,想要提升钢铁品质还得想办法去除这些杂质和降低碳含量。

王玄也没有好的办法来进行提纯,只得边生产边摸索。

为了节省资源,土高炉流出的铁水部分流进石墨黏土坩埚,下部有煤炭加热保持铁水融化状态,利用杠杆原理不断搅拌铁水,使其与空气充分接触让空气中的氧将铁水中的碳给吸收出来,通常叫做“炒钢”

而石墨黏土坩埚的制作也不简单,关键还是工艺。

原料有石墨、硅石、耐火粘土、沥青和焦油(炼焦可以提供)按照一定比例制成,石墨独占五成。

当然坩埚要想达到耐高温和承受铁水重量的程度,各种原料比例需要试验,这也注定了单个小坩埚钢产量不大。

若是造不出坩埚那就用耐火砖建模,只是无法持续加热罢了。

实在不行王玄还有一招,就是将土高炉建在超过三丈的高台上甚至是悬崖边,上面炼出的铁水直接向下细流排出,自由落体过程中与空气中的氧发生氧化反应。

只不过这样一来成本将大增,原料运输也是件麻烦事。

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