第345章 初中化学从未如此通俗易懂(第2/2页)

所以用木炭炼铁,让铁里残留百分之几的碳、磷、硅之后,熔点就能降低到一千两百多,差不多就烧成比较稀的糊糊了。如果用无烟煤,无烟煤还会混入少量的硫,进一步可能降低到一千一百五十度。

所以用无烟煤炼出来的铁质量其实是比木炭的铁还差的,因为有了更多煤里的硫杂质,铁更脆更弱。但好处是产量一下子能提升到二点五倍!

毕竟铁水越稀薄,还原反应效率就越快、铁水跟掺进去的还原剂反应速度也越快,矿石氧化铁里的氧被夺走地也就越快。糊糊一样的优质铁水要两天半时间反应完一炉,稀薄的像纯水一样的铁水一天时间就反应完了。

这是以提升到二点五倍的生产速度,来换取产出更劣质的铁!这也是为什么一直到唐宋,产量稀少的“闽铁”才是优质好铁。浙南地区从春秋末期那些铸剑大师,到后来福建地区的龙泉宝剑,都是用无硫木炭炼的,那里没有煤炭,绝对不沾染煤炭里的硫元素。

“闹了半天,宋朝人因为引入煤炭而让铁产量暴涨到几乎三倍,是以牺牲一定的铁的质量为代价的啊……这可不是好事儿,咱要兼顾质量和产量,用来造兵器的铁肯定还得除硫,要不就是在反应的最后环节加入别的工序……”

李素心中对这个问题很是警觉,他觉得不可以听之任之。

想来想去,李素发现最好的兼顾的解决办法,还是继续提升炉温。

毕竟,炼铁的铁水最后之所以凝固,其实就是一个煤炭等还原剂投入之后、氧化铁里的氧元素被还原出来,铁的纯度越来越高、熔点也越来越高,最后超过一千两百度了,于是在一千两百度的炉子里也就凝固了,没法继续以液态的高交换比快速反应。

而李素跟周炳了解之后,得知目前的“百炼法”,乃至初具雏形的“炒钢法”,其实目的就是一个,那就是“在粗铁不再是铁水状态后,依然尽量让铁与还原剂的接触面积和反应面积尽可能大,让还原反应继续进行,进一步反应掉里面的杂质”。

当然周炳的原话当然不是这么说的,这是李素根据工匠的经验、结合自己的化学常识脑内翻译的。

历史书上说过,唐朝到了“灌钢法”,炼钢的反应效率比炒钢法更好很多,原因就是液体铁水反应面积大、渗透率高嘛。

炉温高就可以让液态的高效率反应时间持续更久!搅动铁水还原一个时辰,除杂效果抵得上“液态还原剂淋灌在固态粗铁上”反应三四个时辰,抵得上“固体细颗粒还原剂撒在固态粗铁上”反应半天,更抵得上“固体大块还原剂砸在固态粗铁上锻打”好几天。

想来想去,李素想到了最朴素的一招:提升不了燃料的火焰温度,那就减少燃烧时的热量损失嘛。