蒸汽大宋-第34部分
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“开动热风炉。送风。”李正石继续命令。
热风炉开动起来，炽热的高温空气沿着风道从风口吹入高炉。
经过热风炉加热过的高温空气温度超过足够点燃高炉内的焦炭让高炉开始运行了，所以送风开始就等于高炉点火。
高炉里的焦炭在风口前燃烧气化释放热量，整个高炉开始运行起来。
高炉炼铁是一个还原反应，铁氧化物（三氧化二铁、四氧化三铁）被焦炭所含的碳元素和高炉反应产生的一氧化碳还原成单纯的铁元素。
一氧化碳是焦炭燃烧或造渣剂分解产生的二氧化碳在高温下分解产生的。
石灰石高温下分解成氧化钙和二氧化碳，铁矿石中的杂质和焦炭中的灰分与氧化钙反应生成炉渣。从除渣口排出。
风口前的焦炭燃烧产生的炽热高温还原性煤气温度高达2000摄氏度。上升的高温煤气加热铁矿石和熔剂使之成为液态；并使铁矿石完成一系列的物理化学变化，煤气流则逐渐冷却，下降的料柱与煤气流之间不断发生剧烈的转质传热传递动量的过程。
铁矿石在1000－1100摄氏度开始软化，1350－1400摄氏度完全熔化，1400摄氏度开始滴落。
由于铁液的比重在高炉反应物中最大，最后都沉降到高炉下部的炉缸里
高炉的各个重要部位都装设了热电耦，各部温度被控制台上的值班人人员高声报告给李正石：
“风口温度XX”，“炉底温度XX”“铁口温度XX”“炉喉温度XX”
“打开铁口”。
李正石命令道。
铁口打开了。
铁水从铁口排出流入准备好的铁水罐，现场的工人们一片欢呼，多日的劳作一切的付出仿佛在这一刻都值得了。
铁水被运送到专用的坑槽浇筑成铁锭储存起来。
高炉试运行成功，李正石累垮了，当初自己一个人背了一头水鹿走一夜的山路也没有累成这样啊。
更遗憾的是，高炉炼铁的产品生铁，是含碳量较高的铁；质脆；不能锻压；只能用来炼钢或铸造器物，用途很有限。
难过的日子在后面。炼铁，不过才是炼钢的第一步啊
第三十八章炼钢和连铸
南宋末年；由于北方煤铁产区沦陷，铁产量锐减，铁的价格开始变得高昂起来，黑龙寨的高炉投产运行以后，穿越者获得了一个新的财源。只要出售这些炼钢用生铁，黑龙寨就可以源源不断获得资金。富可敌国已经不是遥远梦想。
不过，李正石和他的同学们并不打算这样做。比起富可敌国来，掌握更强大的力量，让自己更安全，才是黑龙寨的穿越者们更看重的。
因此，李正石决定：高炉炼铁获得的产品不对外销售全部用于炼钢。
为了炼钢，黑龙寨新建了四座炼钢小平炉。之所以新建四座炼钢平炉而不是更多，主要是因为平炉炼钢，出钢一次的时间大约是4－6小时。建造四座炼钢平炉，如果原料和能源供应没有问题的话，就可以实现二十四小时连续生产。
炼钢是一种能源消耗极大的产业。为了保证电力和煤炭供应，黑龙寨的水电站五台发电机组全部运行起来。煤矿也进行了扩建。
平炉是耐火砖砌筑，其核心部分是熔炼室，熔炼室前面有装料炉门、后面底部有出钢口。
炼钢开始以前，平炉炼钢所用的原料，有炼钢用生铁和溶剂（石灰石）由装料口装入，熔炼时关上耐火砖造成的炉门。由两个炉头分别经由孔道导入的热空气和燃料在燃烧面上燃烧，加热熔炼室内的炼钢原料。
热量直接由火焰传给炉料，使炉料迅速熔化。同时有一部分熔化的生铁生成氧化亚铁，生铁里的杂质硅、锰被氧化亚铁氧化，生成炉渣。由于炉里放有过量的石灰石，磷与硫等杂质就生成磷酸钙和硫化钙成为炉渣。其次碳也进行氧化，生成一氧化碳从熔化的金属里冒出，好象金属在沸腾一样。
反应快要进行完毕的时候，加入脱氧剂并定时把炉渣扒出。在冶炼将完成时要根据炉前分析来检验钢的成分是否合乎要求。炼锝的钢从出钢口流入钢水包里，再从钢水包注入模子里铸成或钢锭或送去连铸。
为了提高炉温，气体燃料要在蓄热室里进行预热。
平炉的冶炼反应属于氧化反应，平炉熔炼室内燃烧气体（炉气）中含有氧气、二氧化碳、水蒸气等，对熔池起氧化作用，
黑龙寨穿越时带来的物资里有一套工业制氧设备，用空气冷冻分离法制备工业用纯氧。
在平炉里如果用30％的富氧空气鼓风，同时在熔化的金属里吹入氧气，可使生产率提高，冶炼的时间缩短，并可节约燃料，富氧空气也不需要预热。
平炉砌筑的时候，李正石放手给其他同学去干，自己只在设备安装阶段泡在现场，毕竟按图施工砌筑一座炼钢平炉，对于先前参加过炼焦炉和炼铁高炉砌筑的同学来说，也不算什么高难度的工作，经过几年的实际工作锻炼，黑龙寨的工程人员已经再不能算菜鸟了。
但是，复杂的连铸设备的安装调试，就算是学机械出身的李正石也是费尽千辛万苦才勉强搞定。
那些天车、中间罐、结晶器、振动机构、引锭杆、二次冷却道、拉矫机和切割机什么的的结构用途安装和操作可真是够繁难。
培训工人也是大费周章。短时间内，想让这些不久以前还拿着锄头的大宋农民学会操作炼钢炉和连铸设备，谈何容易，饶是黑龙寨的工人们都是从附近村寨千挑万选的精华，一时半会儿也还是学不会，也只能靠自己现带着干一段时间然后再脱手不管了，这穿越者，还真是什么都得干啊。想不到啊，传说中一个月吃四十八斤粮的重体力劳动，自己这个黑龙寨的大寨主居然还得带头干。
开炉炼钢的日子，黑龙寨举行了盛大的庆祝仪式，这一次，用平炉炼钢，轻易不会搞出重大事故，李正石也就不反对庆祝一下了。黑龙寨能炼钢，无论如何也是一件值得纪念的重大历史事件了。
会议和庆祝仪式这一类仪式性的活动有利于确认和提高领导者的地位，古代的君主和家长喜欢搞祭天祭祖，后世的某党喜欢开会剪彩都是这个道理。
李正石这个黑龙寨大寨主付出辛劳搞成了炼钢和连铸，又怎么会拒绝这样的机会。
庆祝仪式的当天，不但黑龙寨自己的六十名穿越者全部参加，还邀请了黑龙寨附近村寨的乡老来观礼。孙家寨的孙二伯也满面春风来给李正石这个晚辈站脚助威。
锣鼓喧天，鞭炮齐鸣，红绸舞动。喜庆的歌儿唱起了欢庆的锣鼓敲起来了，古往今来欢庆的仪式都是大同小异。
祭拜天地祖先。咱们黑龙寨虽然是外地逃难过来的，也和大宋的人民一样是怀念祖先敬畏天地的华夏子孙，和你们没有什么不同大家都一样。
，“吉时到~”司仪高喊。
“开炉！”李正石一声令下。
炉前工打开出钢口，炼锝的钢从出钢口流入钢水包里，另一个炉前工用样勺舀出一点样钢浇注在模子里，冷却片刻，又一个炉前工用火钳把样钢夹起来礽进一个水槽冷透了递给李正石。
李正石带了特制的石棉手套接过来，走到一台砂轮机前，打开砂轮机，打磨了一下样钢，看了看擦出的火花，根据火花的弧线和火星的颜色判断了一下，喝道：35号钢。连铸钢轨！
在现代时空炼钢生产都是电脑控制的，配料和冶炼时间冶炼温度都有严格要求，哪一炉出什么钢都是确定的。黑龙寨的炼钢炉没有电脑控制，出什么钢完全靠运和经验蒙，不过在庆祝仪式以前李正石已经指挥着工人们用平炉试验着炼过几炉了。
目前黑龙寨还只能出产少数几种型号的钢，不过相信随着时间推移，经验积累，黑龙寨是可以炼出自己需要的所有种类的钢的。
根据以前经验，这一次出的钢可以确定是碳钢。含碳量0。20％－0。45％之间，李正石就含含糊糊报了个35号钢。连铸钢轨。
反正观礼的乡亲们和工人们谁也不知道“35号钢。连铸钢轨”是什么意思。
仪式的本质，就是装模作样。古往今来的帝王将相家长族长大大小小领导人哪个不是一路装过来的？
在现代时空铁路用钢轨都是特殊冶炼的每米重量75kg的重钢轨，这样的钢轨黑龙寨造不出来也用不起，现在造的都是每米重量12。5kg的轻钢轨，每米重量12。5kg的轻钢轨在岭南山区跑个小火车，运输煤炭矿石是足够了。
炼好的钢水装在钢水包里喷溅着钢花散发着热量被天车吊运到连铸线上，运至中间包上方，并把钢水倒入中间包中。中间包中的钢水再经由管道进入结晶器。液态金属的温度可以随合金大幅增加严格控制。
结晶器就是把液态钢水冷却出固态钢坯的部件，它是由一个内部不断通冷却水的金属外壳组成，这个不断输送冷却水的外壳把与之相接触的钢水冷却成固态。正方形形状的结晶器横截面拉出的钢坯将是长条形，即方坯。
与结晶器相连的部件是振动机构，该机构在生产过程中通过不断地振动带动结晶器一同振动，排除液态金属中的气体，帮助凝结成固态外壳的钢坯从下方拉出。在液态钢水在结晶器中凝结之后，引锭杆将钢坯从下方拉出，同时拉开连铸生产的序幕。
在拉出钢坯之后，第一个经过的区域是二次冷却道，在二次冷却道中向钢坯喷射冷却水，将钢坯将逐渐从外表冷却到中心，沿着辊道进入拉矫机。拉矫机的作用是将连铸坯拉直，以便于下一步工序的进行。
拉矫机的后方是切割机。对于生产出不同形状的钢坯，使用的切割机也就不同。条状坯则多使用与钢坯同步前进的火焰切割机。
钢坯在连铸线上受到多组轧辊的反复挤压拉矫不断改变形状温度降低定型成加工所需的形状，获得不同规格的钢材。
通过改变结晶器横截面和轧辊的形状同一条连铸线可以生产不同规格的钢材和型材。
所谓的钢是指含碳量在0。02％－2。11％之间的铁碳合金。人们通常把钢和铁一起合称为钢铁，钢和铁的区别除了含碳量以外，还在于钢的韧性和塑性比铁要好的多。
在现代时空，钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一，是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。
在现代时空，一个国家的钢铁工业的发展水平往往被作为衡量各国综合实力的一项重要指标。
黑龙寨的穿越者们自从穿越以来，一直惶惑不安地埋头发展，生活在蒙古入侵的阴影之下。现在有了充足的钢铁供应，黑龙寨的穿越者们终于可以确信自己能够在大宋时空立足了。
第三十九章两种新产品
大炼钢铁的一个后果就是钢铁堆积如山，不是开玩笑，日产量一百吨，就算铁的比重不小，体积也是不可忽视的，年产量三万吨，日积月累，还是让人头大的。
钢铁，在空气里是会氧化腐蚀的，储存大量钢铁，就算保管得法，也不可能完全避免损失。
目前黑龙寨对钢铁消耗最大的一个项目是修铁路，已经开始铺轨的铁路线，用每米12。5gk的轻钢轨，铺轨一公里消耗的钢铁不会超过三吨。现代消耗钢铁大户的铁路消耗的钢铁尚且如此，其他地方消耗的钢铁就更微不足道了。
黑龙寨以及周边地区人口总数也不过三万左右，而黑龙寨的钢铁年产量就有三万吨，年人均消耗一吨钢铁，在人类历史上也只有日本在二十世纪
