第70章 克服高温难题,首块粗铁炼出(1/2)

赤漠的凌晨四点,黑石山脚下的冶炼炉已亮起微弱火光。林舟和赵宇戴着用兽皮缝制的隔热手套,蹲在炉体旁做最后的检查 —— 炉膛内已铺设一层碎煤作为引火层,手动风箱的兽皮连接处用树脂密封加固,砂型模具(长 30 厘米、宽 15 厘米、高 10 厘米)整齐摆放在出铁口正前方,模具内壁涂抹了一层细沙,防止铁水粘连。“今天的核心挑战是将炉膛温度稳定在 1250-1300c,这个温度才能让铁矿石充分还原成铁水,同时避免炉体因超温开裂。” 林舟用矿锤轻轻敲击炉壁,听着均匀的 “咚咚” 声,确认耐火砖没有松动,“之前的模拟试验最多只到 1100c,今天是真正的实战,每一步都要精准把控。”

凌晨五点,冶炼正式启动。赵宇先点燃引火层的碎煤,待火焰逐渐升腾后,林舟通过加料口缓慢填入混合好的 “炼铁原料”—— 筛选后的铁矿石(铁含量 68.5%)与块状煤炭按 3:1 的比例混合,每填入 20 公斤原料,就停顿 10 分钟,让燃料充分燃烧,避免原料堆积导致局部温度过低。“原料添加必须‘少量多次’,这是防止‘焖炉’的关键。” 林舟一边添加原料,一边观察炉口的火焰颜色:初期火焰呈橙红色(约 800c),随着煤炭持续燃烧,逐渐变为亮黄色(1000c),最后转为刺眼的白色(1200c以上),“火焰颜色是判断温度的直观指标,必须时刻盯着,一旦出现暗红色,就要立即加大风箱力度。”

手动风箱的操作是温度控制的核心。赵宇采用 “间歇式拉箱法”:每分钟拉动风箱 30 次,持续 5 分钟,让炉膛氧气充足,温度快速上升;然后减缓至每分钟 15 次,持续 10 分钟,维持温度稳定,避免燃料过快消耗。“之前我们试过匀速拉箱,结果要么温度升不上去,要么燃料烧完后温度骤降。” 赵宇额头渗出汗水,手臂因持续用力微微发酸,“现在这种间歇式操作,既能保证高温,又能让燃料燃烧更充分,一块煤的燃烧时间能延长 20%。”

上午七点,炉膛温度升至 1150c,但随后出现了第一个难题 —— 温度上升速度明显放缓,炉口火焰从亮黄色转为淡黄色,兽骨温度计显示温度停滞在 1180c,无法突破 1200c的关键阈值。“应该是原料中的铁矿石颗粒过大,还原反应不充分,导致热量释放不足。” 林舟立刻停止添加新原料,用长柄铁钩伸入炉膛,轻轻翻动内部原料,将结块的矿石打散,同时加大风箱力度至每分钟 35 次,“我们之前只考虑了矿石纯度,却忽略了颗粒大小对反应效率的影响,现在必须通过翻动和增氧,加速铁矿石与煤炭的还原反应。”

半小时后,温度终于突破 1200c,炉口火焰重新变为刺眼的白色,甚至能看到炉膛内原料呈现出半熔融状态。但新的问题接踵而至 —— 炉体侧壁的测温孔附近,出现了细微的裂纹,少量红色热气从裂纹中渗出,这是炉体温度过高、耐火砖受热膨胀导致的。“必须立即降温,否则裂纹会扩大,甚至引发炉体坍塌!” 林舟果断减少风箱拉动频率至每分钟 10 次,同时用湿黏土快速封堵裂纹,“湿黏土遇高温会形成坚硬的外壳,既能堵住缝隙,又能起到局部降温的作用。” 赵宇则通过加料口,少量添加干燥的胡杨木屑 —— 木屑燃烧时产生的烟雾能降低局部温度,同时形成 “还原性气氛”,促进铁矿石还原。

上午九点,炉膛温度稳定在 1280c,且持续了 40 分钟,林舟判断铁矿石已充分还原,铁水已在炉膛底部积聚。“准备出铁!” 他和赵宇分工协作:林舟用铁钎小心撬开封堵出铁口的湿黏土,随着黏土脱落,一股暗红色的铁水缓缓流出,带着灼热的气浪,顺着预先挖好的陶土沟槽,流入砂型模具中;赵宇则手持铁钩,随时准备清理沟槽内可能出现的堵塞 —— 铁水中的少量炉渣若堆积在沟槽内,会阻碍铁水流动,导致浇筑失败。

铁水浇筑过程持续了 5 分钟,砂型模具逐渐被填满,表面泛起一层暗红色的氧化皮。林舟立即用湿黏土重新封堵出铁口,防止炉膛内剩余热量过快流失,同时用陶土盖盖住模具,让铁水在模具内缓慢冷却 ——“缓冷能减少铁锭内部的应力,避免出现裂纹。普通铁器冷却需要 2 小时,而我们的高纯度粗铁,需要冷却 4 小时以上,才能保证内部结构均匀。” 林舟用温度计测量模具表面温度,从最初的 600c缓慢下降,每小时约降低 100c,符合缓冷要求。

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