第93章 钢铁是怎样炼成的[1/2页]
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魏道对古代的炼铁流程并不熟悉,通过周昌的讲解,魏道才有了大概的了解:
当时的冶炼过程大致可分为四个阶段:一、造炉,二、选矿,三、熔练,四、锻造。
首先,需要造炉,炼铁所用的熔炉是粘土制成的中空圆柱,通常底部有侧门,并附有鼓风装置。炼铁所需的温度很高,所以要选用热量较高的木料来制炭。但在魏道发现煤矿后,部分地区已经开始使用煤碳来炼铁了。
熔炉使用粘土条堆砌,其制作工艺较复杂,制成炉后不能马上使用,还要在里面填充木碳,点燃烧结,就像制陶的过程一样,可以烧成坚硬的炉壁,在烧结过程中如果发现有裂开要及时修补。
当然,熔炉形状也是千奇百怪,没有一个统一的标准,最常见的是直桶形。
鼓风设备也是五花八门各式各样,多用兽皮、木料和绳索制成,有一个进气活门和一个出气口,通过往复运动使空间加压后从出气口排出。
在魏国刚复立之时,魏道就已经设立了一个研究院,专门对炼铁、武器、织布制衣等进行优化改良。此行,研究院的几位工匠也陪同在左右,魏道让他们对比比较、优化设计出一个最高效的熔炉和鼓风箱,并向全国推广。
其次,就是选矿,各个地方的铁矿石含铁量都不一样,当中还有其它一些成分,所以炼制方法也不一样。
铁矿石在进炉之前,还要破碎研磨成很细小的颗粒,并进行多遍筛选,这样可以保证熔炼的效率和成品的质量,那时候对一些大块铁矿石的破碎比较麻烦,所以有些铁矿石只好放弃。
除了矿石,还需要一个非常重要的辅料,就是作为助熔剂的灰石,灰石是一种常见的矿物,在高温下会分解为石灰,炼制过程中和矿石中的其它杂质反应,形成炉渣。
在进炉熔炼之前,矿石粉和灰石粉要按照一定比例进行混合,一起放入炉中。
在这些都准备好之后,就是熔炼了。
先将鼓风设备通过耐热的陶管连接到熔炉侧门,然后用粘土将整个侧门封死,仅使得鼓风的气流可以进入。
接下来用木炭从熔炉的顶部开始装填原料,直到填满。然后点火并开始鼓风,等炉温达到一定程度就可以开始熔炼了。
熔练的过程可能会长达数日,而鼓风的工作是一刻不能停歇,所以需要几组工匠轮流进行;
每当炉内的木炭烧尽,上层木炭下落,工匠就在顶部添加一层新炭,并铺一层原料粉,这个过程一直重复,直到熔炼完成。
熔炼一段时间后,一些杂质就会以矿渣的形式流至炉底,工匠们在底部打开一个小口可让矿渣流出。而铁则被软化,凝结成块状,留在了熔炉中下部。
当铁块和炭灰越积越多,熔炼过程就要结束了,然后迅速打破熔炉,扒开不能熔化的矿渣和炭灰,就取得了白热的海棉状粗炼铁块。
第93章 钢铁是怎样炼成的[1/2页]
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