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只要了解过一点钢铁行业的发展史,都知道低磷铁好,可哪怕是日本在进入工业化后,所需的低磷铁都要全部从英国和瑞典进口,直到第一次世界大战爆发,日本都无法自产低磷铁华夏哪里有低磷铁,姜星火不知道,只能寄希望于辽东有,反正已知的大明现有的铁矿,是统统都没有的。
为什么非得要低磷铁?因为贝塞麦开始试验的时候就用的磷、硫低而且锰高的生铁作原料,初步成功了,改用其他生铁时,炼得的钢水都不行,虽然通过加镜铁(锰系铁合金,是一种脱硫脱氧剂,因其断面具有镜面样光辉,故称镜铁)能够有效缓解,但最重要的,还是要低磷铁,即便是后来英国人托马斯发现,当使用碱性耐火砖砌衬时,在转炉冶炼过程中使炉渣成为高碱性,可为铁矿石脱磷,也就是改进的“贝塞麦-托马斯法”,可铁矿石还是有严格的品质要求。
谁都知道液态钢具有极高的生产率和极低的成本,钢质量也优于半固态生产的普德林铁,若非如此,贝塞麦法也不会在一战前后成为世界上的主要炼钢方法,但没有低磷铁一切都白扯。
事实上,随着全球低磷铁矿耗用殆尽,而逐渐积累起来的废钢又不能在贝塞麦炼钢法中应用,贝塞麦法就开始逐渐衰落,最后被平炉炼钢法所取代了。
所以,在铁不行的条件下,贝塞麦炼钢法是用不了的。
就在被否定的胡元澄有些缺乏思路的时候,姜星火却笃定地说道。
“可以从煤上着手。”
“从煤上着手?”
这些冶铁场的工匠们目瞪口呆地看着姜星火。
这位国师大人,还真是孜孜不倦地寻找改进的思路。
但是这些思路,按照过去的经验,都是错误的啊!
煤又没有其他种类,就算有,也得重新挖掘,能不能用还不知道呢。
不过胡元澄倒是丝毫不觉得姜星火的思路有问题。
事实上,经过刚才的失败,他已经意识到了,好像提高炉温的办法,确实不行。
而提高炉温不行,这路子里面就俩个主要的材料,一个是铁,一个是煤。
虽然不晓得国师为什么不从铁上着手,但想来是有他的道理,只是自己没有悟透,那么,似乎能选择的选项,也就只剩下煤了。
其实没有磷、硫低的铁,还有一个办法,那就是脱硫脱磷技术,把磷、硫高的铁,变成磷、硫低的铁,但这个现在是做不到的,这科技点太过超前,正常要19世纪下半叶才能出现,姜星火也弄不出来。
但不能给钢材直接脱硫脱磷,从而得到低磷、硫的钢材,倒也完全没有低配版的办法。
姜星火方才就想到了,那就是焦煤炼钢,然后单独脱磷。
先获得液态钢,然后再用笨办法去脱磷,这样就得到了低磷钢。
跟贝塞麦炼钢法虽然途经不同,但结果是一样的,都能获得低磷钢,这就是殊途同归。
之前说了,获得钢水,需要1600度的高温。
其实在姜星火前世,很少有人想过,东西方的冶铁技术,是什么时候出现代差的。
“代差”这个判断标准,也很简单,那就是什么时候能够稳定获得1600度高温。
答案不难,公元1709年。
在清帝康熙于京西畅春园之北建圆明园,赐予皇四子胤禛居住的时候,英国人亚伯拉罕达比,第一次用焦煤作为原料炼铁,让炉火的温度剧烈升高,获得了稳定的1600度的高温。
从那以后,燃料上的突破就陷入了瓶颈期,为了获得更高的炉温,获得更高品质的钢材,西方人又开始从鼓风器具和冶铁炉两方面着手,冶铁炉的结果就是贝塞麦转炉的出现,而鼓风机则一开始是通过畜力带动水车,水车带动鼓风机,后来有了用于抽水的纽科门蒸汽机,就直接用蒸汽机带动水车了。
焦煤炼铁→畜力水车→蒸汽机水车
事实上,想要完全去除或者一步脱硫脱磷姜星火不会,但只要能获得液态钢,脱磷的办法还是有几种的,难一点的譬如氧吹除磷、镁还原除磷,当然了,没有镁和高压氧气其实都无所谓,因为还有简单一点的办法——大明现在总有石灰石吧?
有石灰石,就能脱磷。
作为石灰石的主要成分,碳酸钙能能够用来还原除磷的,其反应原理是在高温条件下,碳酸钙和炉内的钢水反应,生成二氧化碳等气体和氧化钙,氧化钙再与钢水里的磷反应生成气体并排出炉外。
这种方法适用于含磷较高的钢水,说白了就是往钢水里撒石灰石粉末,没有任何技术难度,跟往水里撒面粉没有任何本质区别。
有了能稳定地低成本高效率获得的低磷钢材,就有了重工业大到军舰火炮,小到车床零件的一切。
而蒸汽机的发展,也是与煤铁工业密不可分的,譬如蒸汽机一开始的主要作用,就是用来给煤矿抽水和给冶铁鼓风,而前置科技点,也就是车床、镗床等技术,却是为了用于火炮炮管生产,才发明出来的。
此前对这些零散的知识点始终没有串联起来的姜星火,在此情此景的逼迫下,终于理解了这一切。
至此,他也拿到了开启第一次工业革命里重工业大门的那把最关键的钥匙。
(本章完)最近转码严重,让我们更有动力,更新更快,麻烦你动动小手退出阅读模式。谢谢
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