第45章 钢铁是怎样炼成的(1/1)

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回到郭村的第三天，郭涛就带着李二狗去了一次南山。

这一次的目的很简单，那就是尽快完成对于钢铁的提炼。

对于钢铁的知识，郭涛大概是知道一些的，因为在原来做学术研究的时候，郭涛非常喜欢这一段历史。

在郭涛原来的世界，也就是地球上，华夏的钢铁技术炼铁始于春秋时代。那时候的炼铁方法是块炼铁，即在较低的冶炼温度下，将铁矿石固态还原获得海绵铁，再经锻打成的铁块。冶炼块炼铁，一般采用地炉、平地筑炉和竖炉3种。

在掌握块炼铁技术的不久，就炼出了含碳2以上的液态生铁，并用以铸成工具。 战国初期，华夏已掌握了脱碳、热处理技术方法，发明了韧性铸铁。战国后期，又发明了可重复使用的“铁范”(用铁制成的铸造金属器物的空腹器)。

西汉时期，出现坩埚炼铁法。同时，炼铁竖炉规模进一步扩大。1975年，在郑州附近古荥镇发现和发掘出汉代冶铁遗址，场址面积达12万m2，发掘出两座并列的高炉炉基，高炉容积约50m3。西汉时期还发明了“炒钢法”，即利用生铁“炒”成熟铁或钢的新工艺，产品称为炒钢。

同时，还兴起“百炼钢”技术。东汉(公元25～220年)，光武帝时，发明了水力鼓风炉，即“水排”。。

汉代以后，发明了灌钢方法。《北齐书·綦母怀文传》称为“宿钢”，后世称为灌钢，又称为团钢。这是华夏古代炼钢技术的又一重大成就。

（备注：本段历史来源百度百科）

按照现在这个星球，现代的炼钢技术其实还停留在地球华夏春秋时代的技术，即提炼出来的叫粗钢，也就是大家所说的生铁。

这种铁很脆，遇到坚硬的东西就会锻炼，目前大夏的军队所使用的武器都是这样的铁器，至于一般的农民家里甚至连铁器都没有，很多还使用的是原始的青铜器做的铜犁头和铜镐。

所以郭涛的目的很简单，就是想提炼一部分高质量的钢出来，这样的钢材做出来的刀具锋利而且具有很强的柔韧性，非常适合打造武器。

郭涛知道，以目前的技术，只能选择简单的土法高炉炼钢，其余复杂的根本实现不了。好在自己不需要多大的产量，每年有个100吨左右的产量应该就够使用了。所以不需要太复杂的工艺和设备。话说回来，太复杂的设备根本造不出来，想想也是白搭。

高炉的基本流程如下：

高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。

高炉生产是连续进行的。能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。

在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。

铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出。

目前郭涛这里有的资源就是铁矿石、煤。

如果需要提炼出来正真的钢，还需要将煤炭制作成为焦炭，因为焦炭是炼钢过程中最重要的铁的还原反应的催化剂。

而焦炭的制作相对简单。

大家都知道，煤在隔绝空气条件下加热就可以变成焦炭。通常所需温度为1150～1200c之间。

郭涛做的就是如何制作一个设备，能够在密闭条件下，将煤加热成为焦炭。

普通煤炭只要经过鼓风机加热都能够达到这个温度。

郭涛选择就近原则，直接在煤矿附近安排人用黏土砖建了一个密闭的窑炉，底部铺了一层厚厚的铁板，在铁板上面的空间堆满了煤炭。煤炭放满以后，封闭了进门口，只在顶端预留了一个很小的排气孔。而在下面，则是一个烧煤的炉膛，炉膛口安装了两个手摇的鼓风机，也就是小时候农村常见的风箱。

这个炉子的原理很简单，借鉴的烧制青砖的方法，密闭空间通过外部加热，使其产生化学变化，最终形成焦炭。

当然，具体能不成成功，郭涛还需要实践才知道。

烧制焦炭大家不会，可是烧制青砖的师傅附近倒是有，于是郭涛就安排李二狗去周边的村落请了两名烧制过青砖的师傅帮忙，带领工人们在煤矿不远处建造了一座烧制焦炭的炉子。

为了节约时间，在焦炭炉子不远处，郭涛同步让人也砌筑了一个炼铁的简易高炉，材料依然使用黏土砖。好在土砖制作简单，自己的使用量也不大，在修建村落的时候自己本来就建了一座砖厂，所以黏土砖很快的就用马车运输过来，两伙工人同步开始砌筑。

相对炼制焦炭的炉子，炼钢的高炉复杂一些，郭涛干脆最近就住在了煤矿和石灰石矿这里修建的宿舍里面。

虽然，郭涛没有修建过，但是唯一知道原理的就是他，所以工人们遇到不会的都会第一时间过来问郭涛，郭涛都去一一解答，很多东西自己也不会，就绞尽脑汁的去回忆。

这个时候，郭涛最后悔的就是当初自己没有认真的学习，不然就容易多了。

总算磕磕撞撞，一个月以后，两个炉子都建好了。

但是能不能用，郭涛其实心里也没有底。但这会是骡子是马，也需要拉出来遛一遛了。

月底，郭涛选择了一个晴天，对于焦炭开始点火，准备开始烧制。

这个过程延续8至11天,至于焦炭能不能成熟，第12天就知道结果了。