第030章 改进炼焦炉 海岛炼生铁(1 / 2)
这段时间红巾岛的建设速度明显在加快,因为石灰、砖、瓦都已经烧制出来了,加上早就准备好的房梁、大批用石头砌好的地基,建房的速度很快。
陈仕和、吕簇、宋祝文等每天碰头,调度人力、调节进度。宋祝文这个铜山岛上曾经的‘工官’表现出杰出的土建工程管理能力,到后来,陈仕和干脆把土建工程的事务交给了宋祝文和吕簇负责。
红巾岛上终于炼出生铁了,非常不容易!
说不容易是因为陈仕和炼铁的办法是在大明炼铁方法上进行了大量的改进。
首先是炼铁用焦炭烧炼方法的改进。
明清之际科学家方以智的《物理小识》说:“煤则各处产之,臭者,烧熔而闭之成石,再凿而入炉日礁。”这是中国古代用煤炼焦最早的明确记载。
这个时候炼焦很多地方已经不是简单地‘堆焦’,而是有了炼焦炉。
古代炼焦炉多为圆柱形,就是一个直径八尺到一丈五尺的圆筒子。
“将煤拣净”或“捣碎过筛”,清除煤中杂质后方装炉烧炼。装煤入炉必须“筑紧”,炉的顶部“用泥掩盖”并凿“通气孔”,入炉烧炼的时间少则四五天、多则十数天,以“煅之烟尽”为度,然后“微水渍熄”即成焦块。
这种方法结焦周期长,成焦率低,煤耗高,这些陈仕和还能忍受,关键是这种方法炼出来的焦炭含硫、磷量高。
高炉炼铁由高炉炉料带入炉内的硫有11%来自铁矿石;35%来自石灰石;825%来自焦炭,所以焦炭是炉料中硫的主要来源。
焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产!
陈仕和依据现有的条件,选择了蜂窝式炼焦炉,这是一种用耐火砖砌成固定拱顶的圆窑,顶部和侧壁分别开有煤料和空气进口。
装煤时不装满,就在顶部形成空室,点火后,煤料分解放出的挥发性组分,与由侧门进入的空气在拱形空室内燃烧,产生的热量由拱顶辐射到煤层提供干馏所需的热源,每炉的装煤量5吨,结焦时间48~72小时,焦炭在炉内熄火,人工出焦。
这种炼焦炉燃烧室好碳化室仍不分开,而且也不能收集煤气和煤焦油,在陈仕和眼中只是临时过度一下。陈仕和非常看中煤焦油,在没有取得石油之前,陈仕和需要的很多东西只能从煤焦油、木焦油中获取,而眼下无论是煤焦油还是木焦油,陈仕和都顾不上。
炼铁的瓶型高炉在明代已经很平常,但陈仕和指导下造的高炉还是有了很多改动。
陈仕和造的高炉容积比较大,大约有8立方米。嘿嘿,别笑,8立方米在这个时期真的就算大炉子了。
而且高炉各部位采用的耐火材料也不一样,还用了由黏土和石棉制成的空心砖做了隔热处理。
最让柳申东和吴帆等工匠看不懂的是,陈仕和在隔热层和耐火砖之间夹了用熟铁打造的扁管并用耐火土填埋固定,这些铁管上端露出炉体之侧,下端合并在一起延伸出炉体并用隔热砖包裹。
陈仕和把鼓风的水排改成了用水车带动并经齿轮组加速的离心式鼓风机,进风口连接炉体内出来的铁管,出风口由铁管连接陶管进入高炉内。
原料的破碎是大麻烦。
陈仕和指导制做了几台以水力为动力的颚式破碎机,但由于没有锰钢等合适的材料,陈仕和也不知道其中的颚板、偏心轮、弹簧等部件能用多长时间。