第20章 焦炭熔铁,钢火初燃(1/2)
上郡的冬日虽寒,却挡不住热火朝天的建设热潮。无定河岸边的砖窑日夜不停,一批批红砖烧制完成,被源源不断地运往戍边哨所与矿场。工匠们按扶苏设计的图纸,以红砖砌筑营房,墙体厚实,缝隙用石灰勾缝,密封性远超土坯房;屋内一侧砌筑火炕,火炕与屋外灶台相连,烟道盘绕交错,设计精巧。
不过半月,一排排整齐的红砖营房便在肤施城周边与边防哨所拔地而起。士卒们搬进新营房,点燃蜂窝煤炉,火炕很快便暖烘烘的,屋内温度骤升,再也不用裹着厚衣瑟瑟发抖。“这红砖房与火炕,真是冬日神器!”一名老兵躺在热炕上,脸上满是惬意,“往年这个时候,手脚早就冻得生疮,如今在屋里只穿单衣都嫌热!”
与此同时,蜂窝煤的量产也步入正轨。扶苏让人在煤矿附近搭建了专门的蜂窝煤工坊,将开采出的原煤先经洗煤工序去除杂质,再粉碎成细煤末,按“煤末十份、黏土两份、清水三份”的比例混合成煤泥,用木质模具压制成型,晾晒干燥后,便是成品蜂窝煤。
工坊内,数十名工匠与俘虏分工协作,洗煤、粉碎、搅拌、压模、晾晒,流水线作业,每日能产出蜂窝煤数千块。这些蜂窝煤被装上车,由士卒护送,运往边疆各个哨所与上郡城内,搭配改良后的煤炉,成为冬日御寒的核心物资。蒙恬亲自前往哨所视察,见士卒们围坐在煤炉旁取暖,营房内温暖如春,心中对扶苏的敬佩更甚:“公子此举,解了北地戍边的千古难题!”
解决了御寒问题,扶苏立刻将重心转向冶铁炼钢。他深知,要扩大采矿规模、打造更精良的兵器农具,必须攻克优质钢材的炼制难题——而这一切的前提,是先将原煤转化为焦炭。
“赵冶,煤炭虽能燃烧,却杂质过多,燃烧时产生的烟气会污染铁水,影响钢材质量。”扶苏召来冶金科负责人赵冶,“我们需将煤炭炼成焦炭,去除杂质,才能用于炼钢。”
焦炭的烧制工艺并不复杂,但需精准控制火候与时间。扶苏在煤矿旁选址搭建焦炭窑,窑体为圆形,直径三丈,深五丈,窑壁用白云石耐火砖砌筑,耐高温且不易开裂。“第一步,装窑。将洗选干净的块煤分层码入窑中,每层煤块之间留有通风空隙,顶部预留出烟口。”
“第二步,密封与点火。用黏土混合石灰密封窑口,只留下点火口与出烟口;从点火口放入燃着的木炭,引燃煤层,待窑内煤层充分燃烧后,封堵点火口,只留出烟口排烟。”
“第三步,干馏与冷却。密封窑体后,让煤炭在缺氧环境下干馏十日,期间通过出烟口的烟气颜色判断窑内情况——黑烟表示煤炭正在燃烧分解,青烟表示干馏接近完成;干馏结束后,封堵出烟口,让窑体自然冷却五日,打开窑门,便能得到焦炭。”
赵冶带着工匠们严格按流程操作,首批焦炭窑点火后,众人日夜守候。十日之后,窑体冷却,打开窑门的那一刻,一股纯净的炭火气息扑面而来。窑内的煤块已变成深黑色的焦炭,质地坚硬,表面光滑,敲之发出清脆声响,燃烧时无烟无味,火力远胜原煤。
“成功了!”赵冶拿起一块焦炭,激动地对扶苏道,“这焦炭燃烧时火力旺盛,且无杂质烟气,正是炼钢的绝佳燃料!”
扶苏点头笑道:“焦炭不仅能用于炼钢,还能用于冶铁、烧制耐火砖,用途极广。立刻扩大焦炭窑规模,确保焦炭供应充足。”
焦炭量产的同时,第二批从富平运来的白云石耐火砖也已抵达。扶苏让人在无定河畔的水车旁,开始搭建炼钢高炉。高炉主体用白云石耐火砖砌筑,高五丈,底部直径两丈,顶部直径一丈,炉壁厚实,能承受一千五百度以上的高温;高炉底部设有出铁口与出渣口,侧面设有加料口,顶部留有排烟口。
“高炉是炼钢的核心,必须稳固耐高温。”扶苏亲自指导工匠砌筑,每一块耐火砖的拼接都严丝合缝,用耐火泥勾缝,确保炉体不漏气、不坍塌。经过十日奋战,一座巍峨的炼钢高炉终于矗立在无定河畔,气势恢宏。
高炉建成后,扶苏开始传授关键的炼钢技术——灌钢法与炒钢法。这两种方法相辅相成,能根据不同需求炼制出不同品质的钢材。
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