第四十二章 小高炉

　　建业城至黑山谷的道路，终于修通了。
　　齐天在第一时间，就利用早已组装好了的五辆马车（骡车），将提前准备好的耐火砖运至黑山谷铁矿附近。
　　黑山铁矿附近将修建一座小型的堡垒，方圆三四百米左右，里面建设炼铁、炼钢两座炉坊，以及为之配套的钢、铁模具工坊，焦炭工坊，煤炭堆场，工人居所，食堂，澡堂等生产生活设施。规划设计下来，可以容纳两百余人在其间工作。
　　这是一座纯粹的工业小镇，所需生活物资都得从建业城转运至此。
　　自从这条简易公路修通后，黑山谷部落的土著人，不再背负煤炭至建业城了。转而代之的是，他们开始在煤矿和铁矿拣选煤炭和铁矿石，然后由马车或者骡车分别往建业城和黑山堡送。工作似乎是轻松了不少，但齐天却知道，土著们以后常年在煤矿和铁矿里工作，时间一久，势必会得一些呼吸道方面的疾病。
　　但他却故意选择性地遗忘，甚至是忽略这种事的发生。每个国家，每个民族，甚至每个势力的崛起，肯定会牺牲一部分人。要怪，就只能怪这个世界太残酷。谁让咱们的汉人来这里太困难，每个人都这么金贵！……而且，谁让你们土著太落后，太愚昧了呢。
　　齐天为此，抽调了一百多人来建设黑山堡和炼铁炼钢小高炉。
　　建设小高炉以“士”为主，它是具有现代钢鉄厂所没有的优点，如:投资少、设备简单、技术容易掌握、建设时间短等等。
　　齐天初步打算建立一座5立方米的高炉，设计生产能力，年产40——50吨的生铁。等技术水平和炼钢时流程稳定了，再考虑多建几个高炉。
　　一般高炉构造如同人身一样，可分为几部分:1一缸;2一炉腹;3一腰;4一炉身(胸);5-炉喉。为了保护炉底不受到煤气、炉渣的冲刷和侵蚀，口下部常保留一层水，称为死层，一般高度在30~40厘米。炉缸部分有出铁口、出渣口及进风口。所以要做成这个形状，是由于必须给炉内发生的各种冶炼过程:炉料自上而下的下降，煤气自下而上的流动，以及一系列的物理化学变化的进行，创造良好的条件。
　　高炉炉料首先加入炉喉，上面有料钟和料斗，料斗旁有一个探料孔，可调炉料的高低。为了使炉料顺利下去，且易于安装炉喉保护板(防止料打坏炉墙)，所以将炉喉做成园筒形。炉喉侧面有煤气管(小高炉通常是一个)，引导煤气，过除尘器等去尘后，送往热风炉燃烧。多余的煤气可以经放散阀放散或烧掉，炉喉的温度大约500~700°c
　　炉身主要作用是预热还原矿石。炉身区域內的温度，上部约800——1000°C，下部1000——1200°C。由于炉料下降受热，因而体积膨胀，同时一氧化碳分解产生的碳黑，沉积在炉料中，使炉料透气性变坏。为了使煤气很快的通过，必须疏松料块因此炉身的形状为上小下大的平锥形，其底下的炉腹角一般在90°上下。
　　炉腰主要的作用是还原，液态的炉渣和铁开始生成，温度的在1200——1300°C。由于反应变化不大，故做成筒形它的直比炉缸直径大1.5倍左右。
　　炉腹的主要作用是矿石进行直接还原的区域，矿石在此已全部成为液体，焦炭逐渐下降，到风口部分全部熔化，所以体积缩小，因此这部分做成上大下小的倒平锥形。炉腹下部温度在1300——1400°C。
　　炉缸的作用主要是储铁水和渣水，但也有一部分直接还原和铁水的渗碳、脱硫等作用。它的形状为直圆筒形，下面有一个出铁口，上面有一个出渣口，再上面是进风口。从风箱打出来的冷风通过热风炉加热，从风口打入炉内。风口外端有需要留一个窥孔，以便可以观察炉内温度和炉内情况。这里温度在1400—1500(风口燃烧焦点的温度可达1800~2000℃或更高)，因此这里的炉墙要求有高的耐火度和强度，并且要有抗高温、抗渣的侵触能力，砌耐火砖时会要求炉缸、炉底的砖缝几乎不留空隙。
　　高炉炉料从炉顶的加料斗按料批(指的一次装进炉内重量，包括矿石、石灰石和燃料)装人高炉中去。点火以后，把空气从高炉下部的进风口打进去。空气中大的含有五分之一助燃的氧气和五分之四不助燃的氮气，所以当空气在子里遇到了赤紅的焦炭，就发生高温和强烈的火焰。焦炭很快地和空气中的氧化合生成碳酸气(二氧化碳)，即叫做焦炭的燃烧。
　　铁氧化物还原后生成海绵状的铁，温度逐渐下降，吸收了一些杂质，其中主要的有矽、錳、磷、硫等，同时铁经过渗碳，使其熔点大为降低，高炉下部燃烧生成的高热就把它变成液体，这就是铁水。
　　铁水和炉渣都沉在炉底。每隔一段时间，就可以在出铁口处放出。
　　铁水比重大，沉在下面，渣比较轻，浮在铁水上面，出铁前从渣口放出来的渣称上渣，出铁时从铁口和水一起流出来的称下渣，要求放出的上渣愈多愈好，一般上渣占渣量的2/3。高炉冶炼最后所得的主要产品为生铁，其余的为炉渣、煤气和煤气中清除下炉尘。
　　而旁边的炼钢小高炉，则可以利用耐火坩埚将铁水引入炉中，把铁水中过高的碳脱掉，使之含碳量降低而成为钢。
　　炼铁、炼钢后的炉渣，这可是生产水泥的好原料，为后期水泥产量的扩大，奠定一定的基础。同时，大量的炉渣，也是铺路的好材料。
　　当然，炼钢，可不是普通煤炭就能用的。为此，齐天还在规划中的煤炭堆场附近，又起了一座焦炭工坊。通过将大量的煤炭干馏，制成焦炭，可以为炼钢小高炉提供源源不断的燃料。
　　看着一百多人在几个少年的指引下，修筑围墙，建设木屋，所有的工序流程，都已经驾轻就熟。齐天觉得特别欣慰，以后，他们就会是汉洲大陆建设的领头人。
　　齐天带着陈大郎，来到附近的小河边，溪流依旧很浅，看得出来，应该是一条季节性河流。到了12月至明年三四月份的湿季，可能又会暴涨成大的河流。
　　“那里必须建一个水库！”齐天指着小河南侧有许多洼地，形成一个一个水荡，有成片的芦苇生长其中，是河水暴涨后漫溢而出形造成的。
　　“除了给这里提供生产生活用水，还可以调节季节性河流的水势。别到时候，发了大水，把咱们的钢铁基地给淹了，那多冤呀！”
　　“……咱们一时可没人力来做这个事。”陈大郎苦笑着说道。
　　“那就等三个月，看舅父能从大明捞多少人回来！……不过，到了12月，如果这条河，真的泛滥了，我们肯定要先修个堤坝什么的挡一挡。”
　　“天色要晚了，咱们回建业城吧？”陈大郎提议道。虽然黑山谷的土著被上次曹雄“大兵压境”给震慑压服了，可谁知他们会不会脑子不够用，突然又想打他们的主意。这个黑山堡尚未建成，不具防御条件，还是返回建业城，比较安全。
　　“行，咱们走吧！”齐天也不矫情，更不会充好汉，跟着陈大郎，搭乘拉煤的马车返回建业城。
　　建业城外海两百多公里处，五艘船落下了一半的风帆，慢慢放缓了速度，只是借助着微风和洋流，朝南边徐徐驶来。