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高炉炼钢,其实远没有人们相像的那么的困难,焦炭,耐火材料,添加剂,这些问题,实际上,已经在大名铁匠作坊解决,现在要做的,只是设计高炉的形状,耐火材料铺设的方式,还有大量液态的钢水的排放和熔铸的问题。
在不考虑到成本的前提下,只是根据赵信提供的模糊形状,就能够得到的最终的成果。
赵信不着急,炼钢很重要,可是有大名铁匠作坊的存在,在一个相当长的时期,不必考虑大量炼钢的问题,在房地产,公路,还有其他一些工业化钢铁需求没有旺盛的时候,一个年产180万吨的炼钢厂,足以支撑北宋的使用。
那么,他有的是时间,慢慢的尝试。
实验室之中,对于一些模型之类的,进行了最少100次的尝试,科学的试验方法,缩小的比例,加上充足的人手和资金,实际上,对于炼钢炉的建设,已经有了一些积累,只不过,因为赵信的阻拦,没有在大名府实施而已。
现在,到了自己的地盘,有20平方公里的庞大地盘,还有一些基础的工厂。
砖厂早已经投产3个月以上了,现在非常的平稳,定海军无数的房舍,就是在砖厂和水泥厂的支持之下,慢慢的生产的,目前,大概有3万多间成品,30万间在建,而接下来,这个建设速度会加快。
以7层为主体的楼房,设计图已经被赵信拿出来了的,而小规模的铁匠作坊,也在做最初的钢筋,使用钢筋混凝土结构的现浇楼板,创造性的使用钢筋结合的方法,把细长的钢管,如同编制一样,组成一个个的结构,大量渔网,保护不再随便的掉落,这些让人闻所未闻的方法,却保证了施工的安全。
解决了铁的问题,实际上,做到这些很容易,无论时光昂管,还是连接钢管铁箍,这些都是技术含量非常低的,只要有大致形状,就能够打造出来。
第一座建筑,就是未来定海候的府邸,说白了,就是处理日常事物的地方,定海军未来的定位,是一个大规模的海港城市,以商贸,工业为主,赵信也准备打造一个迥异于北宋的管理模式。
以后世的外向型,服务化为主的管理模式,这就更加需要足够的办公场所和开放性。
大型的楼阁,以大厅和服务窗口为主,赵信参考后世行政大厅的模样开始准备,并且抽调了精兵强将,进行这么一个7层的建筑的修建,甚至为了保险,连地基都打了5米以上。
楼房的开启,可以扩大城市容量,百万人口汴梁,在这个时代是何等的庞大,根本不可能达到一平方公里2万以上的人口密度。
普通的主宅,哪怕是一户人家,都可以拥有上百平方米,加上商业,宫中建设和皇宫这些地方,一平方公里能够达到4000人,已经算是非常可怕的。
实际上,开封府的内城就差不多有60平方公里,加上外城超过300平方公里,这才能够容纳这么多的人口。
定海军跟汴梁不一样,汴梁地势平坦,可以开拓的地盘众多,可是定海军就这么大,未来的大型工业,集约化的轻工业,机械生产,都需要占据大量的土地,如果不合理的布置,到时候,根本容纳不了这么多的。
人多力量大,更别说一些专业人员,第一栋大型建筑开工,很是吸引了不少人,不过那些只是表面的热闹。
赵信把建设楼房的一些方法,告知了经验丰富的泥瓦匠之后,就转而投入到了冶铁研究所这边,这才是关系到以后的重点。
大名铁匠作坊,之所以有这么大的产量,大部分的原因,实际上,还是人力,当集中了成千上万的铁匠的时候,哪怕一个铁匠的生产能力不高,最终积累起来的数字也很大。
新中国,改革开放之后,初期的钢铁产量大幅度的增加,就是在原有冶炼厂的基础上面,增加了产能,增加的投入,用量来取胜。
在同时代日本和美国分别达到500吨以上的人均产量的时候,当时的中国,却只有33吨。
人均产能的落后,就代表着技术的落后,耗费的提升,为了转换这个,整整花费了30年,甚至到中国的钢产量,已经是世界第一,超过世界产量的50%的时候,淘汰落后产能,增加先进产能,一直都是重点。
炼钢炉,就是走出来的第一步,而耐火材料,这种北宋从不曾接触过的东西,也在砖厂生产出来了。
不是使用钢铁,而是耐火材料和外壳,逐步搭建起来的炼钢高炉,其中,整体的形象还有内部的布置,已经通过小型模型,进行了一系列的研究,现在,按照设计出来的最终稿子,开始搭建,一个寄托着希望的高炉,在定海军的一侧竖起来了。
赵信跟牛大力,几乎是每天都泡在这里,牛大力在做最后的调整,而赵信则关注,这个看起来落后,不足5立方的炼钢炉,在大炼钢铁的时代,都不是很先进的,更别说后世的,少于20立方的,大部分都是被裁撤的小高炉,可是在这个时代,却是最为先进。
搭建花费了半个月的时间,调整,又用去了一周,在牛大力再三的检查,没有问题之后,开始了第一次开炉。
第一次没有直接的冶炼,只是简单的烧一下,看热量的使用,还有废气和鼓风的情况,因为有金属温度计,可以检测不同位置温度,当所有的温度,都达到了1500度左右的时候,才算是这个炼钢炉的真正成功。
如此的调整,又用去了2天的时间,牛大力最终确认没有问题之后,选择了一个黄道吉日,开始了的冶炼。
早已经准备好的铁矿石,早已经选好的配料,再加上摆放在固定位置的添加剂,这些都已经成功,一次性出8万斤铁或者钢,这是之前,从来没有人想过。
虽然,之前他的日产量,已经达到了3000斤左右,可是那是在大量的时间,还有周围的配合之下,这个被赵信称之为小高炉东西,一次性就是8万,最少相当于30多个铁匠,一天的工作量,如此效率,必然会让钢铁的生产插上翅膀。
因为是实验性的,又得到了上面的重视,所有的一切都是最好的,专门精挑细选出来的,品味较高的铁矿石,熟悉的配方,精品的焦炭,再加上最少10位大匠的控制。
高炉,是看不到火的,温度计的出现,方便了他们的控制,在评估内部所有的温度指标之后,他们有了一个简单操作规程,只要按照这个规程来做的话,一定会冶炼出来。
看了赵信一眼,本身,牛大力是想要赵信组织个仪式,开启的炼钢炉,却被赵信拒绝了,他来主持,当焦炭被一点点的引燃,从小火逐步的变成大火之后,内部的温度开始逐步的上升。
先是最底部的温度计开始变色,代表着温度,达到并超过了800度,然后是上面,一层一层,热量在炼钢炉之中流转不惜,跟普通的铁匠台不一样的是,铁匠台再怎么的密封,也打不到炼钢高炉的这种程度,这一点,从温度增加方面,就可以看出。
哪怕是一次性,完成8万斤的钢铁冶炼,使用的焦炭之类的数量也相对较多,可是温度上升的速度还是很快。
“吹风!”牛大力命令道。
底层温度已经接近1000度左右了,可是上层,最上层还没有达到800度,这是之前实验的一个重点,如果不能达到差不多的温度,就会让冶炼的品质无法得到保证,之前大名铁匠作坊的时候,就已经证明,当温度不均衡,不但会产生浪费,还容易让废品率增加。
出色的铁匠,会逐步翻炒,让温度适中,可是高炉不具备这个条件。
同时,一次习性40吨左右的重量,这个世界上,也没有人能够翻炒的动。
这个难题困扰了牛大力很久,一直到赵信的出现,赵信简单的介绍了一些对流的理念,热冷空气之间,会产生对流,人为的制造流动,让内部的热空气动起来,保证每一个部分都均匀的受热,这一点,注入一些的空气是不错的选择。
这也是为未来奠定基础,作为后世的钢铁大国,从最初普通冶炼,到后面氧气吹顶,走过了几十年的历程,可是这个技术并不复杂,甚至在北宋的环境下,化学制造氧气,也不算是特别难。
氧气吹顶,也不需要精度更高的纯氧,氧气的浓度达到一定数量就可以了,提前进行吹风,现在吹的是空气,未来就可以改变成氧气,到时候,才会让效率明显的增加。
固定的环境,跟对流的环境,空气中,氧气的含量不高,却也从另外一个侧面,增加了反应的速度,特别是先进催化剂的作用,整个炼钢高炉里面的温度,迅速的平衡,并且上升。
牛大力对于高炉是有一个预判的,可是真正在现实之中,高炉的效果,还是让他吃了一惊,材料使用暂时看不到,可是效率上是提升了。
原来他估计,要炼制一炉钢,起码要3个时辰以上,现在,还不足1个半时辰,已经接近尾声了,这倒是一个大好事,接下来的成与不成,就要看这一炉钢的效果了,马上就是火候完成,放出钢水的时间了,他对于结果,充满了期待。
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