第三十二节 钢铁 (第2/3页)
用煤。使用木制风箱鼓风也比较早。这些事实说明中国古代炼铁技术的发展在世界上是较早、较快的。后来由于长期的闭关自守,炼铁技术逐渐落后。
而高炉炼铁法的历史大约已有六百年。原始的炼铁炉是由石堆炼铁法改造而成的。在土中挖一坑洞,周围用石块堆砌,称为地炉。以木炭为燃料,利用自然风力进行燃烧、加热和还原铁矿石,产品为类似块状的海绵铁。随着人力、畜力和水力鼓风方法的出现,产量提高,渣和铁也比较容易分离,产品质量有所改进。为适应冶炼难熔和难还原的矿石,需要增加炉子的高度,于是开始出现竖炉,但其产品仍是“熟铁球”,而含铁很高的炉渣则可以熔化成液体。十四世纪中叶,最早的一批冶炼生铁的高炉出现了。由于水力鼓风的发展,高炉鼓风量增大,促使高炉炉缸温度提高,于是炉内海绵铁可以大量渗碳而熔化,就产生了生铁。然而由于生铁不能锻造,难以利用,当时称之为“猪铁”。经过把生铁和矿石一起装炉再一次熔炼,便得到熟铁,同时产量增加,自此形成了炼铁的二步操作法。二步炼铁法的出现是钢铁冶金史上的一个转折点,从此逐渐发展成近代钢铁冶金工业的工艺流程:第一步矿石在高炉中还原生成生铁;第二步在精炼炉中将生铁中的碳、硅等元素氧化而炼成熟铁和钢。进而发展为当前高炉炼铁——转炉炼钢的二步流程。
十四世纪中叶的英国产业革命大大推动了经济技术的发展,高炉炼铁技术也有四项重大改进,为其后高炉逐步大型化和趋于完善奠定了基础。焦炭的应用:由于炼铁用木炭要大量破坏森林,人们开始寻求用煤作燃料,但使用原煤在高炉内容易结焦和产生粉末,给冶炼带来很大困难,一七五三年英国人吉尔比发明了一种得到焦炭的方法。以焦炭作燃料符合高炉冶炼要求,从而使生铁产量大幅度增长。使用蒸汽鼓风机送风:十八世纪中叶英国人和俄国人分别以蒸汽机驱动鼓风机为高炉鼓风,从而促进了十八世纪末高炉生铁产量的迅速增长,并为高炉大型化创造了条件。预热鼓风:一八二八年苏格兰开始以热风炉给高炉预热鼓风,取得明显效果,推动了苏格兰高炉在十年间全部装备了热风炉。早期使用的是铸铁管换热式热风炉,加热空气的温度不超过四百度,一八五七年发明蓄热式热风炉后,风温急剧升高,促使燃料消耗大幅度下降,使高炉冶炼达到一个崭新的阶段。高炉煤气的利用和封闭炉顶:一八三二年英国人第一次利用高炉煤气来加热鼓风,与此同时出现了封闭式炉顶。这两项新技术使当时的高炉生产和炉顶构造发生了巨大变化。
现在能够唯一提升王恭厂钢铁冶炼水平的事情,也就只有从焦炭、鼓风机、新式高炉等几个方面来改善和提高了。
林洲很快的就在脑海中回忆起曾经在睡觉时,意识中听到教授们所讲的一些知识,看来还是有些能够使用的。于是他对王实甫说道:“从明天起由王管头带领几个机灵点的年轻后生到宫中来,朕在文华殿中看到有关的冶铁的书籍,那可都是孤本,就由你们在那里学习一下。”
林洲想要亲自的教几个聪明机灵的年轻人,因为他知道在这个时代一样是渴求人才的。
对于这么一个天下掉下来的大运头,王实甫有点懵了,能在皇上的跟前晃悠几下可是天下无数人的梦想,没有想到今天自己一句话就有如此的运气。连忙跪在地上高呼:“草民谢万岁隆恩,谢万岁隆恩!”。声音里透出无限的激动出来。
旁边的一众人等却是满脸的羡慕之色,要是被皇帝看重日后飞黄腾达还不是信手拈来,只是这好运未降到自己身上。
“起来吧!以后再朕这里不兴三跪九叩的,你们都是冶铁行业的顶尖人物,该是朕尊重你们才是,日后见了朕可以免了这等的俗礼。”林洲还是看不惯这时代动不动就下跪的礼数,尤其是对待技术人员。他们可都是日后改善军备,提升社会生产力和推动文明进步的基石,正是由于他们孜孜不倦的追求,才会使得人类由野蛮到文明的转变,对他们的尊重才是天经地义的事情。
快到午时了,林洲初步的了解这高炉的构造,听了王实甫和其他技术人员以及工匠们的介绍之后,林洲对于这个时代大明朝在钢铁冶炼上的技术多少也就有了一些的了解,这跟他以前在大学中所学到的知识也是差不多的。
高炉炼铁已成为一种经济而有效的炼铁方法,高炉炼铁从上边装料,下部鼓风,形成炉料下降和煤气上升的相对运动。燃料产生的高温煤气穿过料层上升,把热量传给炉料,其中所含一氧化碳同时对氧化铁起还原作用。这样燃料的热能和化学能同时得到比较充分的利用,下层的炉料被逐渐还原以至熔化,上层的炉料便从炉顶徐徐下降,燃料被预热而能达到更高的燃烧温度。这确是一种比较合理的冶炼方法,因而具有强大的生命力而长期流传,王恭厂里也是这种形态的高炉。其冶炼水平的发展表现在以下几个方面:
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