第130章 爐體結構
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“或許,我們可以嚐試將煤炭先進行處理。”
“就像燒製木炭一樣,將煤炭在隔絕空氣的條件下進行幹餾,去除其中的雜質和揮發物,得到一種更純淨、火力更猛的燃料——焦炭。”
焦炭的概念,對於這些工匠來說,更是聞所未聞。
林羽沒有過多解釋理論,他知道,實踐才是最好的老師。
他親自帶著工匠們,開始進行試驗。
挑選煤塊,清洗,破碎。
改造爐膛,加高煙囪。
路紹則埋頭設計新的鼓風裝置。
第一次嚐試,失敗了。
爐膛內的煤炭燃燒不充分,黑煙滾滾,爐溫提升有限,煉出來的鐵水反而更加不堪。
工匠們有些氣餒,私下裏開始抱怨。
“看吧,我就說這黑石頭不行!”
“瞎折騰!還不如老老實實用木炭呢!”
林羽並未斥責,隻是默默記錄下失敗的數據,分析原因。
是煤塊大小不均?還是爐膛結構仍有問題?或是鼓風量依舊不足?
他耐心地調整著每一個環節。
改進了煤炭的預處理方式。
再次調整了爐膛的形狀和風口tuyere)的位置。
路紹也終於拿出了一台結構相對簡單,卻比老式皮囊風箱效率高出數倍的手搖式齒輪鼓風機。
第二次試驗開始。
新的鼓風機被安裝到位,幾名力工奮力搖動曲柄,強勁的氣流穩定地送入爐膛。
爐膛內的煤炭燃燒得異常旺盛,發出耀眼的白光,爐溫明顯比之前高出了一大截。
觀察孔中,鐵礦石熔化得更快,鐵水也顯得更加熾熱和流暢。
終於,到了出鐵的時刻。
當爐底的出鐵口被打開,一股遠比以往更加洶湧、更加熾熱的鐵水奔湧而出時,所有人都屏住了呼吸。
鐵水流入模具,冷卻凝固。
工匠們小心翼翼地敲開模具,取出的鐵錠,色澤均勻,質地也似乎比以往更緊密了一些。
更重要的是,這一次冶煉的時間,比使用木炭縮短了近一半!而出鐵量,卻增加了至少三成!
“成……成功了!”
一個老工匠看著眼前的成果,激動得聲音都顫抖了。
“這黑石頭,真的能煉鐵!還煉得又快又多!”
其他的工匠們爆發出了一陣歡呼,看向林羽的眼神,充滿了敬畏和狂熱。
侯爺,簡直是神人!
林羽臉上露出了笑容,但這隻是第一步。
煤炭的應用,為冶煉效率的提升打開了大門。
接下來,他要建造真正的“高爐”!
煤炭燃料的成功應用,極大地鼓舞了工坊內所有工匠的士氣。
但林羽並未滿足於此。
他知道,現有的土高爐,即便用了煤炭,其結構和效率依然存在著巨大的局限性。
想要實現鋼鐵產量質的飛躍,就必須對煉爐本身進行一場革命性的改造。
他再次召集了路紹和幾位核心的老工匠,在一間相對安靜的屋子裏,攤開了一張他親手繪製的草圖。
那草圖上,是一個遠比現有土高爐更高大、結構也更複雜的爐子輪廓。
“諸位請看。”
林羽指著草圖,開始解釋現代高爐的一些基本原理,當然,是用他們能夠理解的語言。
“我們現在的爐子,太矮了。”
“礦石和燃料在爐內停留的時間太短,熱量交換不充分,很多熱氣都白白從爐頂跑掉了。”
“所以,新的爐子,必須要建得更高!”
他比劃著。
“至少要比現在高出一倍,甚至兩倍!”
“這麽高?”
老工匠們倒吸了一口涼氣。
建造如此高大的爐子,難度可想而知。
“高,有高的好處。”
林羽解釋道。
“爐子高了,礦石和燃料從爐頂加進去,到底部熔化,需要更長的時間。”
“在這個過程中,從下麵吹上來的熱風,就能更充分地將礦石預熱,也能讓燃料燃燒得更徹底,大大提高熱量的利用效率。”
“而且,裝料的方式也要改變。”
他指著草圖上的爐頂部分。
“不能再像以前那樣隨意地扔進去。”
“要分層裝料,一層礦石,一層燃料煤炭或焦炭),再加一層石灰石作為助熔劑fux)。”
“這樣可以保證爐內物料分布均勻,氣流順暢,反應也更充分。”
“還有鼓風。”
林羽的目光再次投向路紹。
“我們需要更強大的鼓風設備,而且吹進去的風,最好是熱風。”
“熱風?”
路紹眼中閃過好奇的光芒。
“將鼓入的冷風,先通過管道,圍繞著爐身或者利用爐頂排出的廢氣進行預熱,再吹入爐膛。”
“這樣可以進一步提高爐溫,節省燃料。”
“最關鍵的一點。”
林羽加重了語氣。
“新的高爐,應該是可以連續生產的。”
“不像現在這樣,煉完一爐就要停火清理。”
“我們要設計好出鐵口和出渣口sagnotch),讓鐵水和爐渣可以定時排出,同時不斷從爐頂補充新的原料,讓爐火可以長時間持續燃燒,不間斷地產出鐵水。”
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分層裝料、熱風鼓風、連續生產……
這些顛覆性的理念,如同驚雷,在工匠們的腦海中炸響。
路紹聽得最為專注,他的眼睛越來越亮,呼吸也變得有些急促。
林羽描述的那個更高、更熱、更高效的煉爐,仿佛已經在他眼前活了過來。
他拿起炭筆,迫不及待地在另一張紙上開始勾勒起來。
他將林羽提出的各個要點,結合自己對結構的理解和經驗,迅速轉化成具體的線條和形狀。
爐身的曲線、爐缸的大小、風口的位置、出鐵口和出渣口的設計、爐頂加料的結構……
他的筆尖飛快地移動著,眼中閃爍著創造的火花。
林羽在一旁靜靜看著,沒有打擾。
他知道,路紹的天賦正在被激發出來。
幾天後,一份詳細得多的高爐設計圖紙,擺在了林羽的麵前。
雖然以現代標準來看,這依然是一個相對簡陋的土法高爐改良版,但它已經具備了現代高爐的一些核心特征。
“好!就按這個圖紙建!”
林羽當即拍板。
秘密工坊內,立刻掀起了一場新的建設熱潮。
建造一座如此高大的煉爐,挑戰重重。
首先是耐火材料。
爐膛內部需要承受極高的溫度,普通的磚石根本無法持久。
林羽指導工匠們尋找耐火性能更好的粘土,並改進燒磚的工藝,燒製出更致密、更耐高溫的耐火磚。
其次是爐體結構。
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