第868章 改进冶炼方法(1/2)
冶炼坊常年哼哧哼哧的鼓风箱,这几天终于安静了下来,匠人们敲击铁锭的声音,偶尔回荡在高炉区,显得很是清脆。
入冬以来,因为冶炼坊准备调整生产技术,所以在熊山的命令下,从前两天开始,八座高炉都已经停了下来,做进一步的改造。
整个冶炼坊里面的温度也低了不少,一些匠人正钻到高炉里面,清理炉壁上附着的杂物,疏通鼓风口,在里面重新砌上新的耐火砖。
趁着熊山去参加部落集议,牙黑等人临时负责起冶炼坊的管理,此时正带着冶炼坊里面资深的匠人们,来到冶炼坊专门修建的议事堂,在这里对高炉的改造以及新冶炼技术的运用进行商议。
目的只有一个,提升冶炼的效率和质量。
“要说冶炼前需要准备什么,大家都很清楚,无非就是铁矿石破碎、清洗、煤炭炼焦……这些大家都知晓的,顶多新增加了一个步骤,就是将铁矿石、焦炭放到一起先烧成块,族长称为烧结块。烧结完成后,再放到高炉里,按照一层烧结块、一层焦炭一层石灰石的顺序,一层层铺到炉子里。”
这是目前部落新改进的的冶炼堆料方法,事先通过验证,效果还不错,能够提升近半成的金属产量,故而才在冶炼坊推广起来。
这样做也是逼不得已。
首先,部落露天开采的铁矿石矿脉,多为赤铁矿,虽然储量很大,但品位并不算高,熊洪估计差不多含铁量在35%左右,按照之前简单粗暴的冶炼方式,如果去掉损耗和技术限制,差不多十斤铁矿石只能熔炼出来两斤铁。
故而在熔炼之前,需要先进行选矿,也就是破碎之后,用水流的办法,来冲洗掉一些较轻的杂质,将含有铁的粉末颗粒留下来。
水选出来的铁矿石含铁量就上升了不少,但此时也多为颗粒状,直接放到高炉里,由于间隙太小,没有空气又无法完全熔炼,故而需要烧结,烧结需要焦炭共同来参与,会烧成一个个核桃大小的块状原料,方便高炉进一步冶炼。
当然了,部落开采的煤炭,自然也需要提前处理。开采出煤炭后,需要将一块块煤炭,破碎成拳头大小,放到专门的炉子里闷烧,就像是制作木炭一样,外面用木柴煅烧,保持炉子的温度和缺氧环境,通常要烧上一整天,才能将煤炭里面的大部分杂质给干馏出去,得到较为纯净的焦炭。
这种焦炭,可以将煤炭里面含有的硫、磷等去除很多,不然用这种煤炭直接冶炼,冶炼出来的铁,很脆,一碰就断。
一般刚刚出炉的焦炭,温度很高,甚至都已经烧了起来,就需要快速冷却,这个时候会有专门的车,将这些焦炭放到车上的罐子中,迅速运到冷却区冷却——通常是密封后再用水浸泡,等焦炭熄灭后,再收集起来准备下一步使用。
另外还需要添加一种矿石,主要用于造渣,这种参与冶炼的原料就是石灰石,它可以将铁、焦炭里面的杂质给吸附掉,成为炉渣后会浮在铁水表面,铁水在倒进浇铸模具之前需要先清理掉。
光是这些冶炼前的准备,需要很多专门的设备,操作这些设备的匠人,必须要有丰富的经验和默契的配合。单从这个方面来说,这就不是一般部落能完成的,甚至可以说,除了熊部落能投入如此大量的粮食、原料和人工,没有任何一个部落可以做到。
这也让部落里有些聪明的族人反应过来,熊洪族长说过的,部落越来越大,个人的作用就会越来越小,因为最终的发展,都将是一个系统性的建立和发展。
“烧结的时候,煤炭粉和铁粒的大小,最好都是差不多的,这样烧结后放到高炉里面分层堆放,它们就能充分煅烧。”
有工匠说道,这些高炉的堆料,也是一个技术活。
“之前烧结出来的原料,大大小小都不一样,放到炉子里烧起来,就有快有慢,这样肯定会发生同样的材料下,有时候这炉铁水质量好,有时候就不行的情况。”
堆料的方式不同,高炉里面反应的速度、效率就不一样,甚至连温度都有相当大的差别,虽然部落冶炼坊里面没办法直接观察相应的温度,但从火焰的颜色、铁水的状态以及烟雾的状态,有经验的匠人们还是能分辨出来些许不同。
温度越高,反应越充分,高炉里面产生的铁水质量就越好,含有的各种杂质就越少,这是匠人们的共识。
“不错,烧结出来的原料大小,应该也会对铁水的熔化有些影响。还有,炉子里面你们进去看过没有,底部粗顶部细,底下能让火烧的地方不算大。就像烧柴一样,木柴要架起来才能烧的更快更热。”
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