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房俊没见过真正的炼铁炉,但是他的知识,足以让他从原理去逆向推测,建造出一座完全符合科学的炼铁炉。
这座大唐史上第一座高炉,高四丈五尺,高炉容积约十五立方米——比这个时代任何一座炼铁炉都大,但要是在二十一世纪,国内二百立方以下的高炉都必须强制关停,倭国甚至已经在使用五千立方米的高炉了……
石墨不算什么稀奇东西,房家的那个矿洞里有的是,只不过这个时代的人不明白它的用处,这玩意绝逼是最好的耐火材料。
其实若只是建造一座炼铁的小高炉,直接使用粘土筑造,或者用红砖砌都没很大问题,关键是房俊希望提高它的使用寿命,于是在高炉内衬中,使用了现代炼钢炉才用的高级耐火材料。
鼓风机是个大问题。
没有鼓风机提供充足的氧气帮助燃烧,炉温是很难达到炼铁的目的,更别提炼钢……
现代高炉都是专用的风机,马力强大,但在唐朝,还是使用的风箱。这时代的风箱更像手风琴,上下是木板,四周围着折叠的皮革,用的时候一下一下的踩踏鼓风。
这种风箱使用久了皮革会老化,必须淘汰。
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风箱的原理是很简单的,就跟农村的“洋井”差不多。房俊指挥柳老实父子,制作了一个新式的风箱,大木箱子,有活门,用水车提供动力,利用偏心轮把旋转运动变成往复运动。
整个高炉布置了四台风箱、四个风道,另外做了两台备用的风箱,以防意外。
进气道最后入炉前的一段并在一起,下方设有和进气道隔离的火池,内盛燃煤,空气在进炉前,就被预热到一定程度。
别小瞧这一步,空气预热,这是现代钢铁生产中,提高炼铁效率的最关键一步,看似毫不起眼,却可以使得炉温直接上升两三百度!至少在明末以前,全世界都没掌握这门技术。
庞大的炉身外,还用扎实的木头搭建了支撑点落在地面的独立式检修塔
另用滑槽、滑车和滑轮组组成了炉顶上料系统。
高炉炼出的铁水是含碳量高、杂质多的生铁,但是已经可以用来铸造大型铁件,比如铁锚之类的东西,于是在出铁口外接一条沟槽,平时封闭,如有需要就打开,烧红的铁水直接注入模具,浇铸大型铁件。
高炉旁边修建了一台大型炒铁炉,其实就是反射式搅炼炉。
这台炒铁炉的外形有点像功夫茶的茶杯,是焰、铁隔离的反射炉型。它用耐火砖整体建造,炉床底部中间凹陷,四周是拱形炉壁,下部为燃烧室,进风道在燃烧室底部。
它的结构可以看作三层楼,三楼和二楼互相隔离,一楼和二楼之间是多个可翻动的铁栅栏。使用时铁水从高炉流到三楼,二楼煤炭躺在铁栅栏上燃烧,加热楼上的铁水,煤炭烧过后翻翻铁栅栏,炭渣就掉进了一楼的除渣室,铁栅栏放平,又能从斜向下45度的进煤道向它上面添加煤炭。
同样是水力鼓风,与高炉不同,它的侧面还修了个高高的烟囱。
炒钢法很早以前就有记载,具体诞生的年代已不可考,以前是用铁棒搅拌,使得生铁之中的碳燃烧、去除,从而使含碳量达到熟铁的成份要求,这就是熟铁,可以锻造成各种器具。
甚至能得到品质不同的钢材,不过因为无法精准控制各元素的含量,钢材的品质就要看运气了,想要得到足以锻造刀剑的更菜,那简直就是像中大乐透一样的概率……
不过这个倒是难不住房俊。
他没炼过钢铁,但是他懂得原理,只要知道钢是介于生铁和熟铁之间,那就足够了。
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