第106章 搅炉炼钢（下）（1 / 2）

唐志拿出转炉炼钢也是没有办法，他可没有时间泡在铁厂，还不如让这些经验丰富的老师傅去鼓捣出来。很多事情看起来很神秘，说穿了一钱不值。只是要实现转炉炼钢，里面有很多技巧需要解决，毛用的实践经验比唐志强多了。刘武胜一方面太年轻，没有高炉炼钢的经验，另一方面他是准备到马鞍山去开新厂的，和毛用也没有利益冲突。太原铁厂属于北方，想要输送到南方运输成本太高，马鞍山在长江边，交通便利，正好可以供应南方市场。

转炉炼钢法最早获得成就的是英国的威廉·凯利。19世纪40年代末，他在肯特郡自己开办的工厂里发现，精炼生铁时，少加一些木炭，多往炉内鼓进些空气，能使炉温升高。此法不仅节约了木炭，而且可以把铁炼成钢。1851年凯利建成了新的炼钢炉，但他严格保密，不向外公布。

首先公布转炉炼钢法是英国发明家贝塞麦。直接导致他寻找新炼钢法的契机是军备和战争的需要。1854年底，在阿萨斯诺靶场试射贝塞麦研制的新型炮弹时，军官们担心，用生铁铸造的旧炮发射这种新型炮弹，它是否承受得了炮弹的爆炸力，贝塞麦回忆说：这是导致他考虑去寻找新炼钢方法的“一个火花”。

随后贝塞麦设计了一个炉子，高约1.22米，系固定式的垂直容器，下部有6个风口，可加入熔融生铁约350公斤。试验时人们对此表示极大的怀疑，就连参加实验的工匠们都警告他说，不加焦炭光吹空气，会使铁水在炉中凝固。

但是，从炉底鼓进空气后，情况出人意料。首先空气将铁水中的锰和硅氧化，形成褐色烟雾逸出，在这期间，铁水中的碳也被氧化成二氧化碳。炉温从倒入铁水时的1350。C大约上升到1600。C，反应非常剧烈，象火山爆发一样。整个过程约30分钟，而且不需要任何燃料就可以炼一炉钢。接着，他将炼钢炉从固定式结构改为可向一侧倾倒，以使炼好的钢水易于倒出。使炼钢炉成为可转动的炉。即转炉。1857年他取得了这项发明的专利。

贝塞麦的发明，引起世界各国的兴趣，纷纷申请采用该法生产的专利。但是很快就出现了问题，不少钢铁企业用此法炼出的钢太脆，一击就碎，原因是矿石中含磷较高。而贝塞麦实验用的矿石恰巧含磷较低。贝塞麦花了很大精力试图解决这一问题，但未能取得成效，此法只限于吹炼含磷少的生铁。

转炉吹炼法还有另一个质量问题，即铸锭内有许多气孔。这一问题由贝塞麦的一位苏格兰朋友乌希特建议“鼓风”之后加去氧剂（铁锰合金）得以解决。

磷的问题是20多年后由英国人托马斯解决的。他认为生铁中的磷被空气氧化后，又被硅质炉衬还原成磷，重新进入钢水。经过一番努力，他发现石灰石能使铁水脱磷，但必须把贝塞麦转炉原先的酸性硅酸质炉衬改为碱性炉衬。新的碱性耐火砖是用在高温下烧成熟料的白云石与焦油混合烧成的。

1877年托马斯利用一个星期天的时间在南威尔炼钢厂进行了实验，用碱性耐火砖砌衬，在转炉冶炼过程中与鼓风的同时添加石灰石使炉渣成为高碱性，结果炼出了脱磷的钢。实验大获成功，创造了碱性转炉炼钢法，又称贝塞麦一托马斯法。

1890年，张之洞在湖北建汉阳铁厂，向英国购买炼钢炉。英国方面提出“欲办钢厂，必先将所有之铁石、炼焦寄厂化验，然后知煤、铁之质地若何，可以炼何种之钢，即可以配何样之炉，差之毫厘，谬以千里，未可冒昧从事。”

此时的张之洞因专业知识的缺乏而犯下了错误，他以“中国之大，何所不有？岂必先觅煤铁而后购机炉，但照英国所用者，购办一分可耳。”回复，拒绝了英方的合理建议。勘察煤铁等矿山资源应是筹建铁厂的先行工作，但张之洞却因缺少科技知识而头足倒置，先购机，后探矿，在不明铁矿性质的情况下，盲目购入属酸法炼钢的英国贝色麻炉。

后来发现大冶铁矿所开采出来的铁含磷偏高，酸法炼钢无法除掉铁矿砂中的磷，炼出的钢含磷达0.25％。钢铁易脆裂折断，不能用于锻制或铸造，制造的钢轨也无法使用。钢铁质量差，价格当然就上不去。光绪二十年，汉阳铁厂的钢铁上市。当时进口钢铁每吨售价30余两白银，汉阳厂的产品每吨23两白银都无人问津，致使产品大量堆积。后来被迫拆除贝色麻炼钢炉，改装碱法马丁炼钢炉，才生产出合格的轨钢。

第二次世界大战后，不少国家开始实验用纯氧代替空气炼钢。1948年奥地利首先取得了技术突破。此法是把生铁水与废钢混合，倒入转炉中，然后吹氧，将碳与杂质迅速烧掉。用这种方法炼出的钢，质量可与平炉炼出的钢相媲美，所需时间却只有平炉的十分之一。

如果没有社会急切的需求，没有对于利润的极大渴求，很难想象转炉炼钢法能够发明出来，造福人类。

太原铁厂高炉连续烧了20多小时，矿石都烧成铁水了，唐志让人给搅炼炉生火，加热1个多小时，当搅炼炉的温度已经升到了差不多的时候，毛用把高炉出铁口的挡口石挪走，用长长的铁钎把封堵出铁口的黏土捣开，一股橘红色的铁水顺着沟槽通过蓄热进入搅炼炉。他看搅炼炉的铁水差不多了，赶紧又用石头和黏土把出铁口给堵住。

唐志打开了搅炼炉的炉门，从燃烧室卷过来的高温空气经过炉顶的反射，直接的打到了位于炉床上的生铁水的表面上，泛起点点火焰。

唐志拿着一把长长的耙子从炉口伸进去，搅动着里面的生铁水，铁水受到搅动，和高温的新鲜空气接触，里面的碳和空气中的氧气迅速燃烧放出巨大的热量，铁水沸腾起来，到处滚动着，铁水中的其他杂质和铁水慢慢分离，在搅炼炉中堆积到一旁。

搅炼法的原理很简单，用高热的空气和生铁水混合，把生铁中的高含量的碳剥离，并且出掉杂质，形成含碳量非常低的纯净的熟铁。

由于铁的纯度逐渐变高，熔点也随之生高，慢慢地铁水滚动着凝聚成一块块的半固体胶状物，最后凝结成团。唐志用耙子把那些铁团钩到炉口，毛用带领伙计们用铁钳把铁团夹出来，放在锻锤上锻打，这样大家互相配合，总算把一炉铁水炼完了。

接下来的时情就不需要唐志操心了，他放下了耙子，由另一个伙计接手开始在炉前搅拌，随着一根根熟铁捞出锻打，铁团中的杂质不断被挤出来，颜色渐渐变暗，形成一根根铁棍。纯度不够，再放入锻炉中加热，准备再次锻打。