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泡书吧 > 历史军事 > 我为华夏打江山 > 第59章 脱硫炼铁
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夏淮安重返炼铁营地,众铁匠表现的十分热情。

那些凶狠的义军守卫,不但允许夏淮安随意来去,还对他十分恭敬,意味着他们真的有希望在完成任务后,随着夏淮安一起离开。

有铁匠问道:“夏营尉,几个大炉子都已经按您的吩咐堆好了,精木炭也准备了几千斤,下一步该怎么做?”

夏淮安说道:“先把我带来的风箱安装上,另外,把得到的铁矿石分类。”

他早发现,虽然攀花县盛产铁矿,但是铁矿石品质一般,特别好的赤铁矿和磁铁矿都被朝廷官兵把守,剩下一些被秘密开采的私矿,都是品质一般、其实不太适合炼铁的硫铁矿。

但是,硫铁矿石也并非不能炼铁,只是工序流程不太一样,而且对于夏淮安来说,硫铁矿的价值更大!

他要用硫铁矿炼制硫酸。

至于硫酸的用途,那就更多了,以后很多方面都用得上。当年在大学化工实验课上,很多实验步骤都用到了硫酸。

夏淮安让众人将所有的硫铁矿石挑选出来。从颜色和味道,就能轻易分辨。矿石颜色发黄,闻起来有股刺激的硫磺味或是臭鸡蛋味,就是硫铁矿。

其他颜色深褐色或者磁性强的矿石,就是赤铁矿或者磁铁矿。

果然,经过分选后,八成以上都是硫铁矿。足有十几万斤。

夏淮安先命人准备好第一个高炉,叫做脱硫炉。这个炉子炉身很粗,直径足有两米,一次性能烧好几立方米的铁矿石,那就是好几万斤。

一般铁矿石的密度都是一方一万斤左右。

这个炉子不够细,火力不会集中,所以炉火的温度不会太高。而它的作用也不是炼铁。

脱硫炉很高,上半截快速的收缩,最后顶部密封起来,只留下四个直径十几厘米的小孔。

这些小孔,每一个都接上了竹筒,收集炉里产生的气体。

竹筒经过几次交接,最后的出口,直接插入一口大水缸的底部。大水缸里装着半缸清水。

在脱硫炉上装好两个风箱后,夏淮安立刻让众人准备第一次开炉。

这第一次,就直接填入了三万斤的硫铁矿石,足见夏淮安的信心。

因为从原理上,这一炉实在难度不大。

首先温度要求不高,只需要一千摄氏度即可。一般的木炭燃烧加上风箱供氧,很轻易就能达到这个温度。

其次,这就是一步很简单的燃烧反应,将硫铁矿里的硫和铁氧化,其中铁变成了三氧化二铁,也就是赤铁矿;硫变成了二氧化硫。

再加上少量硝石,燃烧出二氧化氮作为催化剂,能让二氧化硫进一步氧化成三氧化硫。

而三氧化硫通过顶部的气孔收集后,会顺着竹筒进入水缸,与水反应生成稀硫酸。

众人合力,填入了三万斤的硫铁矿石小颗粒,将其置于高炉上层的陶石架上。下层放木炭,作为燃料。

众铁匠都觉得好奇,因为他们炼铁,都是将木炭与铁矿石颗粒混合,因为木炭要充当还原剂,把三氧化二铁还原成铁。

夏淮安又取出十斤粗硝石,均匀的撒在硫铁矿石表面。

然后便是封炉,点火,两个工人拉动风箱,催动火力。

“都带上口罩吧!脱硫炉排出的气体,有毒!”夏淮安率先戴上了口罩。

众铁匠纷纷效仿。

夏淮安设计的脱硫炉,催化效率不会太高,所以会有大量的二氧化硫不会变成三氧化硫,它们会从水缸中变成一个个气泡溢出,毒性不小。

在现代社会,这个脱硫炉绝对环保不合格,这样烧硫铁矿,肯定要被抓去踩缝纫机。

但是在这深山老林,就管不了那么多了。毒气尽管排,很快就会随风而散。

之前铁匠们不懂得专门脱硫,已经不知道排出了多少含硫气体。

第一炉烧了八个小时,熄火,自然冷却炉温。

第二天查看战果,夏淮安得到了四个大水缸的稀硫酸。

而上层的硫铁矿石,都变成深褐色,成了赤铁矿石,以及一些杂质。

分选出的赤铁矿石,足足有一万多斤。

夏淮安命人将这些稀硫酸装入一个个陶瓷缸子里。然后重新在水缸里装上大半缸的清水。

接下来,让一部分铁匠往脱硫炉内装填硫铁矿石,准备开第二炉;另一部分人,则准备开炼铁炉。

这一次,夏淮安除了往脱硫炉内加入一些硝石作为催化剂外,还加了几百斤的石灰石。这些石灰石能吸收多余的二氧化硫,稍微减少有毒气体的排放。

随后,他就带着一批铁匠,开始用炼铁炉。

炼铁炉有两个,都是细而长的大高炉。

夏淮安命人准备的大坩埚,刚好能放入炼铁炉内。

一千六百斤脱硫炉出来的赤铁矿石,用流水锤砸碎成细小颗粒,拌入四百斤的焦炭,再放入少量的石灰石作为助熔剂。

再加上四个大风箱不停的为炉子供氧,让炉火的温度可以接近1800摄氏度,足以将还原出来的铁熔化成铁水。

一炉下来,便能炼出一千斤左右的铁水!

接下来开炉,十几个人利用滑轮装置吊起大坩埚,移动大坩埚的位置,并利用不同位置的铁链,控制着坩埚发生倾斜,流出其中的铁水。

铁水被灌入一个个小型模具。

这些模具的制作,也是很有讲究。用到的耐火黏土取自河床或深层土壤,也就是村民经常说的观音土,需过筛去除杂质,黏性适中。还要用到颗粒均匀的细石英砂,与黏土混合后增强模具强度。

木炭粉研磨极细,撒于模具内腔表面防止铁水粘模。

用枣木雕刻成标准枪头形状,作为木模,为模型内腔定型。

夏淮安特意吩咐,使用的木模不是单个枪头的形状,而是十个枪头并排摆在一起,彼此通过大约1平方厘米的接触面积相连。

等冷却脱模后,可以用切割装置将枪头分开,然后再打磨加工造出成品。

这样一个模具一下子就能造出十个枪头,大大提高了效率。

至于箭头模具,也是如此,一个模具其实是几十个箭头上下、左右相连。

这样的模具,夏淮安让众铁匠各准备了几十个。

一千斤铁水,在冷却之前,将模具灌满。

然后就是脱模、清砂修整、淬火硬化、回火去脆等工艺流程,这些铁匠们都非常清楚。

众人连续辛苦了三天,终于打造出第一批铁枪头和铁箭头。

按照这样的速度,若是两个炼铁炉同时开,每炉每天可炼出一千斤铁水,两炉就是两千斤。

四万斤铁,只需要二十多天,就能全部炼完,并且全部变成铁枪头和铁箭头的形态。

接下来就是切割分离与加工。

再按照每人每天可以加工五十个铁箭头来计算,五十个铁匠,每天就是二千五百个!

十万枚铁箭头,四十天就能完成!

剩下的铁匠,也足以打造好一千个铁枪头。

“只要一切顺利,辛苦两个月,我们就能完成任务,回家了!”夏淮安将自己的计算结果和依据,仔细的讲解,告知众铁匠,三个月内完成任务,并非不可能。

甚至,极有可能提前完成!

明确的希望就在眼前,众铁匠热情高涨。

众人按照各自所长,进一步细化分工,有的负责脱硫炉,有的负责炼铁炉,有的负责制作模具,有的负责倒模,有的负责脱模后的精加工。

因为都是熟手,所以分好工后,上手起来很快。

夏淮安又指派了几名铁匠作为工头,负责指挥协调各部分的工作。

炼铁进入正轨后,夏淮安在李二等人的陪同下,见到了采磷石矿的那些村民。

这一次,既是给村民送来充足的食物,也要开始炼制磷肥。