含硫量极低,还能提供更持久、更稳定的高温。
用焦炭来冶铁,既能避免硫元素污染铁水,又能让炉温稳定在一千五百度以上,从根源上解决“热脆”问题。
解决了硫的问题,再利用高炉内的氧化还原反应——通过鼓风装置向炉内输送充足氧气,让氧气与铁水中的磷、碳等杂质反应,磷会形成磷酸铁进入炉渣,碳则会生成二氧化碳排出,最终得到去除了硫、磷等有害元素的纯净铁水。
这才是冶铁炼钢最正确的做法,也是后世工业化冶铁的核心原理。
而想要高效实现这一步,最常见、最成熟的方式就是——高炉炼铁。
高炉凭借庞大的容积和稳定的热循环,能让焦炭充分燃烧,持续维持高温,同时通过分层布料(上层铁矿石、中层焦炭、下层石灰石),让原料与焦炭、氧气充分接触,最大化提升反应效率。
更关键的是,高炉可以通过水力、机械等动力驱动鼓风,摆脱对人工的依赖,保证炉温稳定,这是旧土炉完全无法比拟的优势。
说起来,高炉的建造并不复杂,甚至可以说是“接地气”。
在后世的五十年代末“***”时期,华夏曾号召全国人民参与炼钢铁,彼时不仅工厂建造大型高炉,连偏远地区的小学学生、农村生产队的村民、城镇副食品商店的售货员,都能组成一个个简易炼铁小组,用砖块、黄泥、铁丝网等简易材料,搭建起一两米高的小型高炉,靠着简单的鼓风装置,就能炼出铁水。
虽然当时的“土高炉”存在技术粗糙、产量低等问题,但也从侧面证明,高炉的核心原理并不复杂,只要掌握“高温、密封、持续鼓风”的关键,就算是普通人也能搭建并使用。
放在技术条件更成熟的明初,有朱高炽提供的精确图纸,有经验丰富的工匠把控质量,有石墨这种优质耐火材料做内衬,建造高七丈五尺、容积二十立方米的高炉,更是水到渠成。
遵化铁厂的工匠们或许不懂“氧化还原”、“含硫量
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