優點,立刻發動百姓大規模燒磚制作三合土,用到忠義縣城市建設中,使得整個臨高上空濃煙密布,就像群魔亂舞的鬼蜮一樣。
耐火磚燒制好了,按照馬淳設計的煉鐵高爐也隨之搭建完成。整個爐體高達四丈,橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用生鐵板作爐殼,殼內砌耐火磚內襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸五部分。
高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、石炭、造渣用熔劑石灰石,從位于爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。在高溫下石炭中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳,在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧、硫、磷,還原得到鐵。
原先馬淳還想用焦炭來煉鐵,不過由于焦炭制作實在費時費力,而彭志又找到了石炭礦也就是煤礦,所以他為了節省時間和勞力,就用石炭也就是煤來代替焦炭。反正兩者區別不大,煤的燃燒也能夠足夠的爐溫。
人力鼓風機的制作也不復雜,幾個木匠根據馬淳的要求一合計,沒費多少時間就做了出來。論動手能力馬淳死絕對比不過這些常年操勞的匠人,只是他腦子里有足夠的見識,只要稍微提點一下,自然就可以做出他所要求的工具。
高爐冶煉過程的特點是,在爐料與煤氣逆流運動的過程中完成了多種錯綜復雜交織在一起的化學反應和物理變化,且由于高爐是密封的容器,操作人員無法直接觀察到反應過程的狀況,只能憑借經驗大致估算。
在冶煉過程中,一方面要實現礦石中金屬元素主要為fe和氧元素的化學分離――即還原過程;另一方面還要實現已被還原的金屬與礦石的機械分離――即熔化與造渣過程。
最后控制溫度和液態渣鐵之間的交互作用得到溫度和化學成分合格的鐵液。全過程是在爐料自上而下、煤氣自下而上的相互緊密接觸過程中完成的。
低溫的礦石在下降的過程中被煤氣由外向內逐漸奪去氧而還原,同時又自高溫煤氣得到熱量。礦石升到一定的溫度界限時先軟化,后熔融滴落,實現渣鐵分離。
已熔化的渣鐵之間及與固態焦炭接觸過程中,發生諸多反應,最后調整鐵液的成分和溫度達到終點。故保證爐料均勻穩定的下降,控制煤氣流均勻合理分布是高質量完成冶煉過程的關鍵。
這其中的關鍵點需要不斷的摸索和記錄,找出最合理的配比數據。馬淳帶著工匠和學生日夜觀察記錄,在失敗了幾十次后終于煉制出了合格的生鐵。
煉出合格的生鐵花了馬淳整整四個月時間,這時第一茬水稻已經開始收割了。
雖然產糧不算理想,每畝能夠收上來的稻谷不到一石,去殼之后獲得的大米也僅僅只有百斤左右,按后世計量方法不到六十斤。但是八千畝新開辟的農田已足夠支撐到下一季稻谷收割,等到冬季時產糧應該能夠大幅度提升,再加上還能開辟七八千畝荒地種植稻谷,到年底已經能夠真正實現自給自足。
看到這個場景,馬淳不禁長長的吐了口氣,大聲對柳榮道:“等新米入倉,咱們辦一場大宴席,慶賀豐收。”