土转炉顶吹和土转炉侧吹,都是目前可以做到的,只是侧吹的话,虽然吹炼效果更好,但操作的难度更大。
颜政想都没想,就选择了转炉顶吹法,这两种法子是依靠吹管送风位置来区分的。
侧吹就是在炉子侧边吹,顶吹就是由顶部送风吹炼。
原理和装置都很简单,就是将除碳这个过程,转换为依靠鼓风。
后世不少地方,都建立起过类似的土转炉,甚至不知道原理,只要照本宣科也能弄出来。
而历史上转炉炼钢的发展,是19世纪中叶开始爆发,原因就是化学的发展,使得人们对炼钢的认识,达到了一个新的高度。
以往是很盲目的去炼钢,当知道炼钢的具体原理,便是针对性的去选择方法。
转炉就是在这种背景下发展起来的,具体原理是在铁水升温的阶段,主要依靠硅和锰的剧烈氧化,以及少量碳的氧化而产生大量的热,使得温度会逐渐升高到1450c。
而后吹炼就进入到后期,也就是脱碳成钢的阶段,随着鼓风送入大量氧气。绝大部分铁水中的碳会夺取氧化亚铁和氧化锰中的氧,吸收热量之后形成一氧化碳,接着一氧化碳会同空气中氧气变成二氧化碳,释放出大量的热量。同时硅继续氧化,也会继续释放热量。
这两份热会促使铁水的温度继续升高,让大量的碳分继续被烧脱,等碳分含量下降到一定程度上,吹炼也就将结束,铁水也变成钢水。
比之坩埚炼钢,吹炼技术可以节省更多的燃料,可以一次炼出更多的钢铁,同时还能将耗费降低不少。
之前选择坩埚炼钢,就是因为没有合适的燃料用来炼铁,所以再好的技术也不如坩埚来的稳定。
现在解决了能源问题,钢铁产能的爆发,其实就只是时间问题。
颜政指着图纸对铁木针说:“按照这个图纸,先造上一座转炉,问题不大吧?”
铁木针点了点头:“这些装置看着奇怪,但其实咱们都已经造过,鼓风机、化铁炉、土转炉,就是这个吹管,好像有点问题,既然是要在铁水里吹气,那是不是这管子,也是铁的?”
颜政笑了笑说:“没错,铸铁管最好,蓄热室以外的部分,就用鹿皮就行。只是鼓风机架设时,一定要保证匀速,而且这个水车可以往大了造,保证可以带动三到四台鼓风机!”
铁木针就像是看媳妇一样,越看越满意,黝黑的脸上也露出了憨厚的笑。
“如果按照这个尺寸造,那么这个炉子得有三人高,这么大的炉子,想想就厉害!要是建他十几个,怕是钢铁要多到用不完。”铁木针感慨道。
颜政接话说:“不单单如此,这个炉子还同四个化铁炉相连,也就是说化铁后,直接转移进去吹炼,算是一个一体化的装置。其实还有种侧吹,侧吹比这个建造的难度低,但是操作起来的难度更大,转移铁水的过程也容易出意外。”
“那倒是不如建这个,侧吹用在其他地方就行!”
颜政嗯了一声,望着预留的河边空地说:“等以后,咱们还要上马蒸汽锻锤,轧钢机,轧机,轧辊,立辊,卷取机,矫直机,平整机。到时候你就会发现,钢铁产业真面貌是个什么样子!”
铁木针畅想了一下,可他的想象力,很难想到那副情形。