第148章 高爐鍊鐵 (第1/2頁)

【古代的鍊鐵爐多為小型的豎爐，爐體結構簡單，形狀不太規則，容積較小。

這種爐型不利於氣體的流通和熱量的均勻分佈，導致爐內溫度不均勻，影響鍊鐵的效率和質量。

而且，古代鍊鐵爐的建造材料主要是磚石、黏土等，耐火效能較差，爐體的密封性也不好，容易在高溫下損壞，需要經常進行維修和重建。

在燃料方面，古代主要使用木炭，木炭的製備需要消耗大量的木材，並且其燃燒溫度相對較低，燃燒效能也不穩定，這就要求工匠們在鍊鐵過程中需要不斷地調整木炭的新增量和燃燒狀態，技術難度較大。

由於燃料效能差、鼓風技術落後、礦石沒有經過足夠篩選，以及爐體結構不合理等因素，古代豎爐的爐內溫度一般只有1000c左右，難以達到鐵礦石完全熔化的溫度，鐵礦無法變成鐵水。

所以煉出的鐵是海綿狀的固體塊，稱為“塊鍊鐵”，質地較軟，含雜質多。

這種鐵塊需要經過反覆鍛打，錘鍊出其中的雜質，才能得到較純的鐵，但仍含有較多雜質，如硫、磷等，導致鐵器硬度、韌性等效能不佳。

鍛造出來的刀具硬碰硬下很容易崩斷或造成刀刃豁口。

澆鑄出來的炮管、槍管也無法承受過高的膛壓。

所以早期的大炮炮管非常厚，口徑還不大。

要製造一門大炮耗費極多。

到了近現代，在古法鍊鐵到現代化高爐鍊鋼演變過程中，期間還誕生出了一種優於古法，劣於現代化的過渡技術，即土法高爐鍊鐵。

在20世紀五十年代末到六十年代，中國掀起了全國範圍的大鍊鋼鐵運動。

由於現代大型鍊鐵裝置缺乏，為了追求鋼鐵產量，人們利用簡易材料和相對原始的技術搭建小型高爐進行鍊鐵。

吸取以往鍊鐵的經驗，人們從三個方面入手。

選用熱值更高的燃料。

提高熔爐的保溫能力。

減少鐵礦之中的雜質。

熱值是指燃料完全燃燒所釋放出來的熱量。

柴火的熱值相對較低，其燃燒溫度通常在700 - 1000攝氏度。

而鐵的熔點是1538度，僅使用柴火燃燒產生的熱量遠遠無法達到鐵水的熔點，不能將鐵熔化。

木炭相較柴火的熱值有了較大的提升。

但是木炭是木材在缺氧條件下乾餾得到的，內部有較多孔隙，在燃燒時與氧氣的接觸面積大。

而且木炭中的揮發成分含量相對較高，在燃燒初期這些揮發成分迅速燃燒，使得木炭整體燃燒過程前期比較劇烈，消耗速度過快。

過快的燃燒，使得鍊鐵過程中需要不斷新增新木炭，溫度在這一反覆傳遞過程中就會有所降低，無法穩定維持鐵融化所需的高溫。

雖然配合使用良好的鼓風和高爐保溫設施，可以勉強將鐵融化成鐵水，但效率並不高。

而且木炭含有的雜質很多，煉出來的鐵品質也不算好。

直到後來人們將燃料的選擇放在了煤上。

煤是古代植物遺體，在缺氧過程中經過漫長的微生物轉化和物理化學變化逐漸形成的。

未經處理的原煤，直接燃燒效率較低。

但是就像木柴經過乾餾變成木炭一樣，煤經過乾餾後變成焦煤，密度、熱值大幅度提升，且持續燃燒的時間遠長於木炭，可以穩定維持高溫，使鐵充分融化成鐵水。

要乾餾出可以用於鍊鐵鍊鋼的焦煤，首先要經過洗煤，降低煤的雜質。

用篩子裝著煤，用水不斷浸洗沖洗，當煤呈現出顆粒狀且發亮時，就表明煤的混合雜質已經基本去除。

與燜制木炭的過程相近。