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第16章 建高温高炉，焦炭炼钢，发明水力驱动杠杆锤（第2页）

明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。

希腊和古罗马也是用煤较早的国家,希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年着有《石史》，其中记载有煤的性质和产地；古罗马大约在2000年前已开始用煤加热，煤炭是一种可以用作燃料或工业原料的矿物。

钟鹏举问众人道：“用木炭炼铁温度不够高，但用石炭（煤）炼铁有何弊端呢？”

一个老工匠回应道：“用石炭冶炼缺点不少，比如容易堵塞炉硝，并把石炭中的很多杂质带入铁中。”

“这些杂质就是石炭中的硫等，硫会恶化高炉操作，使生铁质量变坏，高炉生产率下降。在炼铁时，如果煤炭中的含硫量增加1%，矿石的用量增加2.8%；在一般情况下，铁矿石中的磷能全部溶于铁素体中。磷有强烈的固溶强化作用，使钢的强度、硬度增加，但塑性、韧性则显着降低。这种脆化现象在低温时更为严重，故称为冷脆。”钟鹏举抓住一切机会向这些工匠普及自己那个世界的知识和经验。

钟鹏举继续解释道：“虽然石炭（煤炭）用于炼铁有一定的弊端，但它的用途以后会十分广泛。石炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿产。一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成。它的用途非常广泛，冶炼、机械、运输业、食品、纺织业，甚至家庭都需要使用到它煮饭、取暖等。我估计后世会大量开采它，每年的开采量可以达100多兆斤。”

这一众工匠今日听到钟鹏举太多的惊世骇俗之言了。

虽然觉得不可思议，但他们都选择相信钟鹏举。

因为他现在就是工场的东主，没理由不相信他。

“使用焦炭代替木炭和石炭？”在场的工匠们还是第一次听，钟华昌震惊完之后还是把话题往这个话题上引导，他说，“用焦炭取代石炭或者木炭，但焦炭我们还是第一次知道他的存在。”

钟鹏举拿出一沓技术资料，一边分给众人，一边解释道：“石炭（煤炭）在隔绝空气的条件下，加热到950-1050c，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采用焦炭代替石炭和木炭，为现代高炉的大型化奠定了基础，将是冶金史上的一个重大里程碑。”

钟鹏举明确强调道，我们首先要炼出焦炭，用焦炭取代石炭，炼出当今最好的钢。

“刚才说到我们的工艺：到时高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。”

“我们当前已能够制造800-1100c的高温炉，但还不够，使用焦炭后从而可以进行高温下的精炼。第二、我们已经发明了向炼炉输送连续充足空气的装置――风箱，从而实现了高温下的冶炼。第三、我们早就不使用木炭，而是把煤作为炼铁的燃料，这样能很容易的得到高温冶炼的效果。”

“但这还不够，我们要使炉温达到1300-1500c，这就要依靠焦炭。”

钟鹏举稍作停顿，等大家消化一下，继续阐述道：“焦炭炼铁不仅解决了燃料问题，而且焦炭质地坚硬，可以承受较大的压力，使炉子能够加高、增大，产量大幅度增长。焦炭又是多孔的，有利于炼铁过程中化学反应进行，所以是极为理想的燃料和还原剂。”

“熔剂如石灰石、白云石等，用于降低炉渣熔点和调整炉渣成。”钟鹏举一下子将其中的要点慢慢讲述出来。

在自己那个世界夏国要在六百年后，即16世纪时才发明了炼焦技术，作为极为理想的燃料和还原剂，自那时起一直使用至今。现在自己把炼焦的技术提前了六个世纪。