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小高炉用木炭,能炼出铁水吗?温度够不够?

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理论上木炭炉子最高温度也就1000度,应该是炼不出铁水的吧?只能炼出块状海绵铁吧?
如果通入超过200度高温的蒸汽,能否与木炭反应,生成一氧化碳和氢气,从而提高炉温?
又或者另外做一个木煤气炉子,生成大量木煤气通入小高炉?


IP属地:山东1楼2024-06-18 21:52回复
    木炭和焦炭的差别是焦炭能用在更大的高炉,木炭杂质少,钢铁品质更好。其余好像没有差别。


    IP属地:美国2楼2024-06-19 01:06
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      1.不够。
      2.水煤气反应吸热,直接入炉无法提高炉温。
      3.冶铁主要反应是常压,二百度蒸汽是高压,以加入气体的量级看,你这操作和吹氧炼钢差异很大,投入方式值得商榷。
      4.木煤气不是水煤气,成分复杂不可控,对炉温控制以及副反应控制影响大,不应作为反应原料。
      5.某个时代的行为已经被确认是错误了,该时期产生的生产理论如果在随后的日子里没有被继续应用,那就不要理会。


      IP属地:上海来自Android客户端3楼2024-06-19 08:18
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        完全可以,明朝南方炼铁主要是木炭,例如佛山就是南方著名的生铁及钢生产地,反而是北方,因为用含硫煤炼铁,导致北方铁质量远不如南方,明朝几次大量制造大炮,都是南方造好以后辛苦地运到北方


        IP属地:浙江来自Android客户端4楼2024-06-19 08:32
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          当然,木炭容重小、抗压强度低,仅可以用于小型高炉,并且消耗量大。


          IP属地:浙江来自Android客户端5楼2024-06-19 08:51
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            再说,木炭炉子的温度可以熔化铁水,应该是超过1000℃的,抗日武装的小型兵工厂用“七人背”就可以燃烧木炭来熔铁铸造雷壳。


            IP属地:浙江来自Android客户端6楼2024-06-19 08:59
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              不如加个热鼓风提高炉温


              IP属地:江苏来自Android客户端7楼2024-06-19 09:13
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                古代炼铁也是有鼓风的,但是,鼓风用木质风箱,风压很小,没有办法加蓄热器。


                IP属地:浙江来自Android客户端8楼2024-06-19 09:29
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                  应该没有人提出使用现代高炉的其它技术了吧,例如:球团烧结;高炉喷煤;富氧鼓风。


                  IP属地:浙江来自Android客户端9楼2024-06-19 09:38
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                    【转】资料贴:明代钢铁技的发展和苏钢 /p/5211615624
                    到了春秋战国时期,生铁冶炼开始出现并普及,燃料和还原剂依旧是木炭,铸铁的生产出城了铁质农具的广泛普及,从而开垦地的效率更高,农业生产也进一步提高,促成社会的变革,而中国古代的铁器,根据金相学分析,几乎都是铁碳二元合金。到了战国时代,甚至有些地区已经能够生产钢了。
                    不过木炭冶铁的缺陷也非常明显,首先消耗量极大,因为制造的温度有限,故而必须加大使用量才能够达到温度要求,因此,古代炼一吨的生铁,就得需要消耗4——5吨的木炭,在汉朝以后,钢铁生产量不断增高,对木材的消耗也越来越多,导致一些森林无法支撑炼钢的消耗需求,因此,古代人们需要寻求新的冶炼燃料。
                    值得一提的是,中国煤炭开采和使用的记录比欧洲要早很多,而马可波罗来到中国后,对中国在14世纪使用煤的情况都很惊讶。而他的《马可波罗游记》也在欧洲引起不小的轰动。要知道,欧洲到了16世纪才开始有煤炭使用的记录。
                    而煤的优点是,产生热量很高,拥有满足冶铁的需求,可以降低燃料的消耗,同时相比木炭,煤更便宜,降低了燃料的成本问题。
                    但也有缺陷,如原煤受热后容易爆裂成碎末,使用时拥有堵塞炉膛,导致通风不畅,同时,煤中,灰的成分很多,需要更多的熔剂。
                    到了16世纪以后,中国发明了焦煤炼钢
                    而欧洲直到18世纪才开始使用焦煤炼钢。
                    而法国则到了19世纪提出的分类法,和宋应星的分类法提出大抵相同。
                    而根据外国的记载,德国最初使用焦煤炼钢的时间在1771年。美国大约在1840年以后,而日本则在1878年开始使用焦煤炼钢。
                    工业革命前,高炉炼铁技术整体水平十分低下,高炉炼铁技术的主要特点是:
                    1、普遍使用木炭做燃料。
                    2、采用水力鼓风;
                    3、鼓风温度是常温,未对吹进高炉的空气进行加热。
                    4、矿石未经处理直接入炉。
                    1660年至1750年整个时期,英国全国木炭生铁的产量在22,000吨左右,上下浮动的范围不超过2,000或3,000吨。
                    木炭高炉的产量不仅受限于英国木炭的供应量,也极大的受制于技术本身。
                    自16世纪以来,英国制铁业主就开始不断试图使用泥煤、煤炭和焦炭来炼铁,但是都没有成功。直到18世纪早期,达比才成功的实现使用焦炭炼铁技术进行商业生产。
                    达比可能最早于1709年就已开始成功的使用焦炭炼铁。并可能直到1715年才完全掌握焦炭冶铁的技术,并在煤溪谷地区新建了第二座高炉。
                    煤炭里含有对炼铁有害的杂质(木炭则没有)且更难燃烧,这是使用煤炭炼铁的主要难题。
                    使用煤炭作为燃料炼铁,首先需想办法去除煤炭中的一些有害杂质,其次需要更强大的鼓风设备。
                    去除煤炭中的有害元素需要通过炼焦煤,通过炼焦可以有效的降低有害杂质硫含量。煤溪谷地区的煤矿含硫量低,可以生产出优质的焦炭,这是焦炭炼铁诞生在此处的一个重要原因。
                    其次,需要建造一座大规模高炉,以保证铁矿石与燃料长时间接触,并通过安装更强大的鼓风设备以提升炉温,保证焦炭的充分燃烧和氧化。
                    18世纪20年代,英国煤溪谷地区的年平均产量只有大约200吨,且燃料消耗高,可能主要是由于水利供应不足的缘故。
                    到30年代晚期,由于1735年安装了一部抽水机,这意味着可以利用更多的水量带动驱动风箱的水车。鼓风强度得到提高,能够将更多的空气鼓入高炉中,因而提升高炉工作温度以及燃料燃烧效率,燃料消耗和产量都随之提升。
                    燃料消耗方面,1723年至1724年燃料消耗高,每吨焦炭生铁消耗高达18.1吨煤炭。这一数值在1725年至1732年间降到13.8吨,其后一直稳步下降到1737年至1738年的8.5吨。
                    巴西是一个备受瞩目的钢铁生产国家。目前,每年有大约600至800万吨钢铁产自中大型木炭高炉,这些高炉的容积在50到350立方米之间,而历史上曾经达到千万吨的生铁产量。然而,早期的木炭生产主要依赖天然林木,这导致了林木破坏。如今,巴西的木炭生产基本上已经转向速生林,特别是速生桉树,每公顷每年最高可生产约40立方米木材。
                    根据相关行业研究(来自《巴西钢铁工业能量效率和CO2减排》,发表于2014年的世界钢铁杂志),要生产1500万吨木炭基生铁,需要约260万公顷的桉树种植面积,其中半数用于储备面积。这一计算基于每吨生铁需要约2.5立方米焦炭(焦炭密度约为240kg/m3,而木炭的强度较差,高炉性能受限,能耗相对较高),每立方米焦炭需要1.2立方米木材,而每公顷每年的土地木材生产量为35立方米。因此,每万吨生铁(或者近似于相同重量的钢)需要约1730公顷的土地,不考虑储备则为约900公顷。


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                    IP属地:江西10楼2024-06-19 11:39
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                      卓文君家族当年如何冶铁?中外考古学家在邛崃复原汉代冶铁技术

                      根据《史记》记载,卓文君的家族卓氏在临邛冶铁,所产铁器倾销滇蜀,最终创下富可敌国的财富。在汉代冶铁究竟是怎样操作的?12月8日上午,在邛窑考古遗址公园,约两米高的仿古生铁炼炉上,燃烧着1000多度的烈火,来自中外的考古学家们,用中国最古老的冶铁技术做实验,复原千年前的冶铁活动。
                        今年10月,来自四川大学考古系、成都文物考古研究院的工作人员,入驻邛窑考古遗址公园,花了两个月时间建起一座实验考古研习营。
                        8日上午10时许,研习营里升起第一把火。“这是我们第一次开炉炼铁。”成都文物考古研究院工作人员马春燕告诉记者,除了鼓风机,几乎所有的工具、工序都是模仿的古制,约两米高的炼炉,其原型也是古石山冶铁遗址内的出土文物。“在工序上,先是准备燃料、矿石和矿粉,随后,把助燃剂石灰石按比例添加,最后进炉冶炼。”马春燕介绍,燃料、矿料的大小,以及助燃剂的比例,都是按考古发现和文献记载操作的。
                      “早在距今2600年前,中国已经有了冶铁技术,到了距今2500年以后,中国的冶铁技术就成熟了。秦灭蜀之后,将中原的一些大家族迁移到了蜀地,其中就包括掌握了冶铁技术的卓氏家族,他们在向西南迁移的过程中,看到临邛有丰富的矿产资源、森林资源,水利资源,就留了下来,他们将中原的冶铁技术带到了临邛,使得临邛逐渐成为蜀地、甚至整个中国大西南的钢铁产业中心。”
                      近年来,考古工作者在古临邛境内的邛崃、蒲江等地发现了大量汉代冶铁遗迹和遗物,在铁牛村、古石山、许鞋匾等冶铁遗址内均发现有耐火砖、炼渣、铁矿等,古石山遗址更是发现了一座中国南方地区迄今为止保存最为完整的汉代炼铁炉,也就是此次复原炼铁炉的原型。据介绍,此次实验的炼铁炉,是依照从蒲江古石山考古遗址出土的汉代炼铁炉,以二分之一的比例复制的。实验用的铁矿与木炭的比例,均参照考古发掘与文献资料复原。
                      四川邛窑考古遗址公园展开冶铁实验考古 看两千年前古人如何炼铁
                      kaogu.cssn.cn/zwb/xccz/201911/t20191118_5044171.shtml
                      冶铁实验考古是冶金考古学研究中非常重要的一种研究方法,它通过复原汉代从矿石开采到冶炼铸造的过程,可以更好理解和研究汉代生铁的冶炼技术及其背后的文化体系。
                      2018年,考古人员在邛窑举行第一次汉代冶铁实验考古中,以考古发现的汉代炼铁炉为依据,结合文献记载等比例缩小复原修建了一座汉代冶铁竖炉,成功冶炼得到生铁,为研究汉代冶铁技术与技术流程提供了丰富的研究资料和成功的实验考古案例。
                      今年,考古工作者们在筑炉材料、炼炉形制、冶炼方法、冶炼燃料等方面进行了调整。

                      记者在现场看到,今年的炼炉高2.7米,呈圆椎体状,由四名工人全手工作业修筑。
                      从早上6点开始,冶铁炉开始烧炭预热,中午12点左右通过炉前工向内添加木炭、矿石进行冶炼。到下午5点,铁水终于出炉。实验过程中,工作人员还使用热电偶和红外测温仪记录炉体不同位置的温度,在鼓风管前端插入测风仪检测并记录风速。这有利于进一步分析实验结果与炉温、风速的关系。
                      据介绍,来自四川大学历史文化学院考古学系的师生们基于对考古发现的矿石、炉砖、鼓风管的复原,目前已基本完成了对汉代冶铁炉从形态到筑炉工艺的复原。
                      邛崃,古称“临邛”,盛产煤,铁,盐,茶。《史记》记载,“程郑,山东迁虏也,亦冶铸,贾椎髻之民,富埒卓氏,俱居临邛”,卓氏和程郑氏迁入临邛依靠冶铁,销铁于西南而富甲一方。与去年相比,今年的炉子更高大,外形也从方形变成了圆形。据介绍,炼炉以古石山遗址发现的汉代炼铁炉为原型,复原炉高2.5米(加20cm炉基,2.7米),整个炉子有两个进风口,并有两个热电偶插在炉壁上,出铁口在炉子底部,是一个直径5cm的圆孔。
                      据介绍,这座冶铁炉由四名工人全手工作业修筑,夯筑的方法是以按压捶打泥土的方式,一层一层加土,然后捶打压实加紧,反复如此垒高修成冶铁炉。冶铁时,通过炉前工向内添加木炭、矿石进行冶炼。

                      来自四川大学历史文化学院的考古专业的学生们,站在梯子上,按着时间从顶端的炉口往里加木炭,同时和一旁的同学大喊时间以及加料的种类和量,由后者记录。鼓风机运转不停,空气通过管道涌入炉子,加炭时,不时引起上窜的火苗。木炭加了5个小时后,学生们开始加石灰石。又过了一个小时,终于开始加铁矿石。

                      春秋战国时期,中国已经炼出了液态的生铁,“欧洲直到14世纪才用高炉炼出来。”
                      而在炼出液态的生铁以前,“想要制作工具,需要成千上万次捶打,做容器则是不可能的。”


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                      IP属地:江西11楼2024-06-19 12:12
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                        古石山遗址发现的汉代冶铁炉遗迹
                        复原炉高2.5米,加上20厘米的炉基,共2.7米;炉子有两个进风口,分别在炉底往上30cm处、60cm处,两个热电偶插孔分别在76cm处、125cm处,一个出铁口在炉子底部,是一个直径5cm的圆孔;炉子从下往上0到60cm处无细绳缠绕,60cm以上均用细绳缠绕,加紧加固,细绳缠绕后,再涂抹石英泥浆覆盖,使得炉子更为耐烧;值得一提的是,炉子内腔70cm以下为方形,70cm以上修筑为圆柱形,虽内腔下方上圆,但炉子外形整体呈圆柱形。

                        整个冶铁炉由4名工人全手工作业修筑,夯筑的方法是以按压捶打泥土的方式,一层一层加土,然后捶打压实加紧,反复如此垒高修成冶铁炉。

                        很快熔炼时间到了,第一股铁水从出铁口汩汩流出。这个过程虽然是还原2000多年汉代炼铁的一个全过程。但是我们也可以看到,有一些稍显现代的这个监控的手段的介入。比如说这个小小的监测温度的,以及这个鼓风机等等,但早在2000多年前呢,我们古人就凭借着自己的智慧熟练的掌握了炼铁工艺,这不得不让我们佩服。


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                        IP属地:江西12楼2024-06-19 18:37
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                          虎哥很赞,已经很久没有看见过类似这种技术讨论的帖子了


                          IP属地:湖南来自Android客户端13楼2024-06-19 21:18
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                            你可能不信,美国工业革命炼铁还用的是木炭,直到内战后才推广用煤,木炭炼生铁没有问题。


                            IP属地:四川来自Android客户端14楼2024-06-20 15:55
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                              这是对中国冶金历史有多无知啊,木炭炼铁在中国有两千多年历史,在楼主这里一句话就否定了


                              IP属地:广东来自Android客户端15楼2024-06-30 22:53
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