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第39章 铁碳相图(第1页)

第39章铁碳相图

刘云龙思考着近期的展方向。

尽管市场上可以买到焦炭,但市场上买到的焦炭都是中低温焦炭,含硫量比较高,不能用来炼钢,因此他前段时间让秦银华、唐凯去练习炼焦,现在他俩已把焦炭炼成了,该正式炼焦了。

炼焦后的煤焦油该好好利用,里面有氨、苯、萘、酚等,得建个蒸馏窑把这些成分分离出来,将来开办化工厂后可生产各种化工品。有些化工品的生产需要压力和不锈钢,只能等以后再慢慢解决,现在先把蒸馏出来的各种馏分储存起来。

西山岛的石灰石可以烧石灰外,还可以炼钢、烧制水泥。

清明山的石英砂除了可以做炉衬材料,还可以熔炼玻璃。

阳山的白泥矿开采后,主要用来烧制耐火砖,得自己建个砖窑,将来也可以烧制普通建筑用砖。

潭山硫铁矿可以用来提取硫磺、制备硫酸。

用硫铁矿在高温时产生的二氧化硫与碳反应,就能生产二氧化碳和硫磺蒸气,将硫磺蒸气溶于水冷却就能提取硫磺。

用硫铁矿制取硫酸,他准备直接用后世高中期间学过的催化法,只是工序比较多,需要加热、除尘、净化、转换(二氧化硫转化为三氧化硫)、接收,但可以制取浓硫酸。也可直接点燃制取的硫磺产生二氧化硫后来制取硫酸,可以省却除尘、净化工序。

有了硫酸,就能生产盐酸。盐酸的生产可以利用食盐与浓硫酸反应生产硫酸钠和氯化氢气体,将氯化氢气体溶于水就可得到盐酸。

至于硝酸的生产,目前只能先利用硝酸钾与浓硫酸反应生成硫酸钾和硝酸气体,将硝酸气体溶于水就是硝酸,将来炼焦时得到的氨气也可以用来制硝酸。

现在已有了甘油,待今后有浓硫酸、浓硝酸后,就可生产硝化甘油炸药。有了炸药,开矿的效率能提高好多倍。

将来找到磷矿后,制取白磷后在氧气中燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷溶于水就是磷酸。也可用浓硫酸与磷矿石直接反应,滤去硫酸钙后也能得到磷酸。

炼钢需要铁矿石和生铁。陈家沟的磁铁矿还没开采,可以先收购生铁来炼钢。崇祯年间中国的生铁产量已达2o多万吨,所使用的最大炼铁炉每日可产铁36oo斤(约2吨),采购的生铁暂时够用来炼钢了。现在没有电力,只能采用平炉炼钢。今后还要从硫铁矿、铅锌矿、磁铁矿中提取铅、锌、银、金。

他准备把玻璃窑放在盘门外西边新买的4o亩地,其余炉窑都建在七子山。

为了炼钢,他努力回想着读书时背了一周的铁碳相图。那还是大学期间学《工程材料》时为了应付考试才背下来的。

铁碳合金中,碳含量小于o.o2%的称为熟铁,碳含量介于o.o2%~2.11%的称为钢,碳含量高于2.11%的称为生铁。钢中含碳量在o.1o~o.25%之间的称为低碳钢,碳含量高于o.25%的称为高碳钢。他凭着记忆把铁碳相图画了出来,回想着各个点、各条线的意义,a点表示纯铁的熔点,B点表示包晶反应时液态金属的成分点,e点表示共晶反应渗碳体的成分点,k点表示共析反应时渗碳体的成分点,1495c的hJB线表示生包晶反应,冷凝时反应的结果形成奥氏体;1148c的ecF线表示生共晶反应,此时液相、奥氏体、渗碳体三相共存,冷凝时是奥氏体与渗碳体的机械混合物,称为莱氏体;727c的psk线生共析反应,此时铁素体、奥氏体、渗碳体三相共存,冷凝时得到铁素体、渗碳体的机械混合物,称为珠光体。

他反复回想了几遍,确认铁碳相图无误后,把铁碳相图存放好,省得今后丢了再画。

画好铁-碳相图后,他就在家绞尽脑汁设计玻璃窑、炼钢窑、炼硫窑、硫酸窑、盐酸窑、硝酸窑、制碱窑及钢铁轧制设备的图纸。

玻璃窑、砖窑、炼焦窑、蒸馏窑、炼硫窑、硫酸窑、盐酸炉、硝酸炉、磷酸炉、炼钢窑、水泥窑等比较简单,只用砖砌炉体、石砌炉体就可以了,但制硫酸、制硝酸、制盐酸时各种气体、液体的架空输送管道,无法再用砖砌体、石砌体,需要用到钢管、铁管,这些管道的连接又需要采用丝扣连接。各类管道中还需要阀门,因此得解决带法兰铁管的铸造及铸铁阀门的铸造,钢管与阀门的连接就用法兰连接。阀门有闸阀、止回阀、调节阀等,大多是用铸铁铸造的。

各种熔炉都要控制温度,待熔炼玻璃后,可以用于制造温度计。今后有机会了,还要解决压力表、流量表等仪表。

他把各种窑体结构、进料口、出料口、燃烧室、物料运输道、烟囱、气体管道等都一一画了出来。

自己在后世是搞建筑结构的,苏州地区的黏土层通常每平方米可承受吨的荷载,现在自己设计的几种窑炉,由于容量小,炉窑基础还不需要打桩。今后炉窑容量大了,再考虑做石钉桩、石灰桩,甚至钢筋混凝土桩。

炼焦窑、蒸馏窑、储存池、砖窑、炼硫窑、硫酸窑、盐酸窑、硝酸窑、炼钢窑、水泥窑等,再加上今后要提炼铅、锌、铜、金、银的几个小炉,考虑到安全距离,平面布置正好占满了七子山那边的4oo亩地,还预留了一个炼铜窑的位置。

平面布置完成后,再设计炼钢厂的各工段。

钢板、圆钢、钢管的生产要占很多地,在炼钢厂完成。轧制钢板、圆钢、钢管时应连铸连轧,这样可以省却大型轧机。轧制时应采用水平连铸机,这样铸坯不需要矫正,铸坯的结晶长度范围内受力分布均匀。钢管轧制要用压力穿孔机,为轧制各种口径、壁厚的钢管,需要配备多种型号的芯棒。圆钢轧制分粗轧、精轧,为轧制各种口径的圆钢,要配置不同孔径的孔型。钢板轧制用二辊式轧机,为轧制各种厚度的钢板,要配置不同规格的二辊式轧机。轧制时所有的轧件都需要辊轴输送,钢管、圆钢、钢板连轧时还要有切断设备。辊轴、穿芯棒都要用耐高温的材料制作,耐高温的钢材一般用含锰、铬、铝、硅的钢材,今后必须去找锰矿、铬矿、铝土矿。

七子山的炼钢窑炼钢后可铸成钢锭,运到城内铁铺,用于铸造、轧制各类小型零部件和特殊形状的结构件。

......

在他进行厂区的平面布置设计、工段设计及各窑炉的结构设计时,平江大街、临顿路有几个掌柜来预定了6o台新式织机。他立即让纺织公司的人把织机组装后给那些掌柜们送过去,他太需要钱了,6o台织机的利润就是1.32万两银子。

这几天有近8oo多个工人来应聘,这些工人大部分是难民,他们不怕路远,只求有个住的地方。

工人由贝喜鲁去面试,只要没严重疾病,能干体力活就行。

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