第204章 钢水奔流——转炉炼钢的实验(1/2)
水泥攻坚与青年骨干的成长,为“初级工业体系”的建设注入了第一股推进剂。然而,体系的骨架,始终是金属材料,尤其是钢铁。现有的小高炉和炒钢炉,产量有限,质量不稳,生产的多是用于农具和简单结构的粗铁或低级钢,难以满足日益增长的对性能要求更高的机械零件、工具乃至未来更复杂设备制造的需求。系统任务中“关键生产资料内部供应”和“主导产业技术升级”的要求,如同一道无声的催促,指向了钢铁冶炼技术的升级。在宋书羽的规划中,迈出这一步的关键尝试,便是建设一座小型酸性空气侧吹转炉,进行初步的“转炉炼钢”实验,目标是获得质量更均匀、性能更好的低碳钢或中碳钢。
技术跃升的野望与现实的桎梏
转炉炼钢,在当时国内的许多正规钢厂也尚属新技术,其原理是利用高压空气吹入铁水,剧烈氧化其中的碳、硅、锰等元素,依靠氧化反应放热来维持冶炼温度,无需额外燃料,速度快,效率高。但这其中涉及复杂的物理化学过程、精准的温度控制、特殊的耐火材料以及对设备结构的精密要求。
当宋书羽在技术核心会议上提出这个设想时,连一贯敢闯敢干的王振虎都倒吸一口凉气:“宋工,这步子是不是迈得太大了?咱们那小高炉,弄点生铁都费劲,直接上转炉炼钢?那玩意儿听说对铁水成分、温度要求极高,吹炼时间就那么十几二十分钟,差一点就全废了!咱们要啥没啥,怎么搞?”
杨新民也眉头紧锁:“资料太少。原理我知道一些,但具体的炉型尺寸、供风强度、耐火材料配方、操作工艺,全是空白。这比造水泥窑、球磨机难太多了,几乎是从零开始摸索。”
李卫东则更关注动力和安全:“高压鼓风机是个大问题,还有,吹炼时火焰喷溅,安全问题怎么保障?”
面对众人的疑虑,宋书羽没有回避困难:“我知道很难,可能是我们至今面临的最大技术挑战。但大家想想,如果我们永远停留在土高炉炒铁的阶段,我们的机械制造水平就永远上不去,很多想造的东西造不了,想修的东西修不好。体系任务要求我们‘具备内部技术升级能力’,钢铁是基础中的基础,这一步迟早要走。我们不一上来就追求产量和高级钢种,哪怕是失败了,只要摸到一点门道,积累一些数据,知道难在哪里,就是宝贵的财富。我们可以从小实验炉开始,用最笨的办法,一点点试。”
“麻雀虽小,五脏俱全”的实验炉
宋书羽的坚持和务实态度说服了大家。一项代号“钢水计划”的绝密级实验项目悄然启动。为了减少风险和对生产的影响,实验地点选在远离主厂区的偏僻角落,圈起了警戒线。
没有图纸,就根据原理反推。宋书羽凭借系统资料中的描述和简图,与杨新民、王振虎等人反复商讨,设计了一座容积仅约0.5吨(一炉钢水)的微型侧吹转炉。炉体用厚钢板焊接成梨形,内衬耐火材料成为关键。他们试验了多种本地能找到的耐火土、石英砂、镁砂的配比,在自制的小窑里烧制出试验砖,测试其耐高温和抗侵蚀性能。
供风系统是另一大难点。需要能在短时间内提供稳定、高压气流的鼓风机。李卫东将主意打到了那两台从油田换来的旧空气压缩机上,带领电工班进行改造和并联,勉强达到了要求,但噪音巨大,能耗惊人。
测温更是一道鬼门关。转炉吹炼时间短,温度变化快,需要快速准确的测温手段。他们设法弄到了一支短短的保护套管式铂铑热电偶(极其珍贵),配合自制的快速显示仪表,成了实验的“眼睛”。
所有的操作工具、盛钢水的浇包、模具,都精心准备。参与实验的核心人员不到十人,包括宋书羽、杨新民、王振虎和几名绝对可靠、心理素质过硬的老师傅与青年骨干。他们进行了无数次推演和模拟演练,制定了详尽的安全预案和应急处置流程。
第一次吹炼:惊心动魄的十七分钟
准备了近两个月,一切就绪。实验用的铁水来自小高炉,成分经过尽可能的调整(降低硫磷含量)。那一天,实验区气氛凝重得能拧出水来。所有人都穿着厚重的石棉防护服,戴着深色护目镜。
“各就各位!”宋书羽担任总指挥,声音通过简易传声筒传出,异常沉稳。
“铁水温度,1350摄氏度,符合要求!”
“炉体检查完毕!”
“鼓风系统准备就绪!”
“测温系统正常!”
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