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四十七 炼钢很困难(1 / 2)

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不提荷兰的战局,在德意志地区,因为法国提前赞助新教联盟。所以,新教联盟有钱雇佣到了足够的军队,没有如原本历史一般快速败退。

在德意志中部地区,有了足够军队的新教联盟,挡住了蒂利伯爵率领的帝国军队的步伐,也陷入了胶着之中。但总体来说,帝国军队携大胜之威,士气高昂,而新教联盟军队,则苦苦支撑,仅能勉强自保。

阿方索明知这和原本历史不符,却暂时没啥心思干预。为啥呢?因为眼下他自己陷入了烦恼。为啥?虽说弄出了水泥,但在搞炼钢时,阿方索却傻眼了……

身为一个穿越者,尼玛不炼钢,绝对是给广大穿越者丢脸。炼钢都不懂,你也好意思穿越?

阿方索是懂炼钢的,起码在很多穿越小说里读过原理。转炉和电炉没条件;平炉虽然懂大概原理,但需要专业人才帮忙研究;但起码,阿方索知道,最简单的坩埚炼钢法的。

英国人洪兹曼在1742年发明的坩埚炼钢法,需要器材简单,操作手法简单,绝对是居家旅行、穿越重生的必备知识。

其原理非常简单——就是将渗碳铁料切成小块置于封闭的黏土坩埚中,在坩埚外面加热,铁料继续吸收石墨中的碳而熔化成为高碳钢水,1,浇铸成小锭后锻打成所需的形状。钢在坩埚中熔化时,石墨碳还能起还原剂作用,发生以下还原反应:

c+feo=co+fe

2c+sio2=2co+si

钢中氧可以去除,各种夹杂物也能从液态钢中上浮去除,所以钢(工具钢)的质量优于当时的各种金属材料,可用来制造加工金属材料的工具。坩埚法是人类历史上第一种生产液态钢的方法。但是生产量很小,单位耗煤量很大,成本很高。

不过管他呢,现在首先要解决的,是有或无的问题,而不是成本问题。

此外,在炼钢中,阿方索还加入了生石灰(cao),以及少量的高纯度铁矿石(作为氧化剂),用于去除钢水里可能含有的硫和磷。其原理是:

铁水中的氧化钙(生石灰)、硫和碳发生氧化还原反应,生成硫化钙、铁和一氧化碳气体;而磷和氧化铁(铁矿石)又生成铁和五氧化二磷,而五氧化二磷又被氧化钙(生石灰)发生反应,生成一种矿渣并浮到铁水表面。同样,因为密度问题,硫化钙也浮在铁水表面;铜也被氧化还原成氧化铜,浮在铁水表面。硅则被氧化成二氧化硅,更是一种固体矿渣,浮出铁水表面。

实际上,去除硫和磷这一步,可以在炼铁高炉里进行。而在含石墨的坩埚里去除硫和磷的话,氧化钙没问题,但作为氧化剂的铁矿石,可能会和石墨(碳)优先发生还原反应,不一定能去除干净磷。

因此,阿方索做了改进,坩埚里不放置石墨先,先用氧化钙和铁矿石去除干净硫和磷,接着再放入石墨,去除钢水中的氧。当然,可以稍微控制下石墨量。放的量大,就是高碳钢,放得少,就是中、低碳钢。

高碳钢有高碳钢的好处,比如强度高,更坚硬,可以制造刀剑和铠甲。但是,中低碳钢也有他们的用处——那就是制造枪炮管。

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