返回第四十三章 炼焦炼铁(1 / 1)光滑曲线首页

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系统化炼焦也是一个非常庞大且复杂的系统工程。不过朱棣目前也只是简单的炼焦,想得到足够质量、数量的焦炭而已,并不会做太复杂。

首先,炼焦可以得到非常多的副产品,除了焦炭,还有焦炉煤气、煤焦油。

焦炉煤气可以用来生产尿素、合成氨。这也是非常重要的一项应用了。氨气作为一种化学工业的基础原料,用途是不言而喻的。而尿素就不用说,最基础的化肥之一。

这些煤气产物,目前朱棣只能看着,目前的条件来说,还做不到煤气的化学回收。这涉及到的产业又是一大片,不是现在朱棣能实现的。这就导致目前炼焦大气污染严重,朱棣也没有办法。只能先设计煤气处理的预留接口,以后条件成熟了,第一时间改进。

而煤焦油有可以用来生产沥青、萘、酚等,其他的朱棣暂时还用不到,沥青还是可以运用的。

炼焦的过程首先就是备煤,将洗煤厂运来的各种精煤制备成配比准确、粒度适当、质量均一、符合炼焦要求的煤料,并把煤混匀,将制备好的煤料送到焦炉贮煤塔。

已经制备好的煤料从煤塔送至各个炭化室装炉。干馏产生的煤气经集气系统、排出。再经过一个结焦周期(一般为14~18小时),将炼制成熟的焦炭推出,用水喷淋,也叫熄焦。

熄焦后,将焦炭卸入凉焦台,进行冷却。焦炭在凉焦台上的停留时间一般要30分钟左右,以蒸发水分,并对少数未熄灭的红焦补行熄焦。

最后筛分、整粒,将大于80(或75)毫米级的焦炭预先筛出,破碎后再过筛,得到粒度80~25(或75~25)毫米级焦炭用于炼铁。这样可以提高焦炭粒度的均匀性,并避免大块焦炭沿固有的裂纹在高炉内碎裂,从而提高焦炭的机械强度,有利于炼铁生产。

最后就是贮藏、出厂了。整个流程看起来相当简单。这也是正常的,炼焦的技术性不高,其实在明代以前即开始了。只是目前明朝的炼焦炉还有待改进。

明朝的土窑的特点是,结焦室和燃烧室不分开,炼焦热源靠煤干馏时产生的煤气和部分煤料燃烧提供,因而成焦率低,焦炭灰分高,结焦时间长。

而朱棣设计的现代炼焦炉,由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区、炉顶、基础、烟道等组成。炭化室中煤料在隔绝空气条件下受热变成焦炭。这种结构的炼焦炉的各方面性能,都不是明朝的土窑所能比的。

朱棣之所以敢直接上现代炼焦炉,是因为现代炼焦炉相对于明朝的土窑来说,其优点在于结构的优越性而在工程难度方面,是目前的技术所能接受的。就是没有煤气处理这些部件而已。

目前,随着朱棣过来的那些匠人,现在正在加班加点的修建水泥窑。有了玻璃窑的经验,朱棣也不需要处处看着,只要给他们一个设计方案,他们都能自己解决绝大部分问题。

修建水泥窑的人手很是充足,因为朱棣一早找人的时候,都是招了大量富余的匠人的,朱棣打算把他们调一部分人过来修炼焦炉。只要朱棣给出设计,就没朱棣什么事了。

把这件事交给徐婧去安排后,朱棣就开始设计钢铁厂了。

值得一提的是,炼铁和炼钢是两种完全不同的工艺。

首先,两者原料不同,炼铁原料为铁矿石、焦炭等,炼钢原料为生铁和废钢。

其次,设备不同,通常炼铁用的设备是高炉,而炼钢用的是转炉、电炉等。炼钢和炼铁是钢铁生产中的两个阶段,炼铁是钢铁生产的上游工艺,炼铁得到的生铁是炼钢的原料。一般是先炼铁,之后再进行炼钢,最后得到各种钢材。

所以不可能说投入铁矿石,出来就是钢材。

……

高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。在这个过程是不能停炉的,否则会使得炉体受到严重损伤。

正是由于高炉炼铁是不间断连续生产作业,大批大量生产铁水可直接铸造生铁,或者进行下一步炼钢处理,所以有稳定、大量的社会需求是高炉生产的前提。

这个问题最起码二三十年内不用担心。朱棣在大规模发展的时候永远只有缺铁、缺钢的。想想前世,建国后几年,全国各地都是在动员搞土窑炼钢,历史影响不说,但是看国家都在动员全民炼钢了。可想而知,现代化建设一个国家,对钢铁有多大的需要。

高炉炼铁技术并不复杂。铁矿石、焦炭和熔剂(石灰石和白云石)等固体原料,按规定配料比由炉顶装料装置,分批送入高炉,并维持高炉里面的原料数量,保持一定的高度。

焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,聚集在炉缸中,定期从铁口、渣口放出。

整个高炉炼铁的流程可以说是非常简单的。设计、建设难度也并不大,主要就是一些小地方的设计需要注意。比如鼓风机送出的冷空气不能直接通入炉缸,而是需要在热风炉加热到800~1350℃以后,经风口连续而稳定地进入炉缸,热风使风口前的焦炭燃烧。

这些都是一些技巧性的设计,是经过几百年来。不断总结,发展而来的。

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