高武大宋:种田,练武,平天下
繁体版

第26章 炼焦

    接下来,便是窑炉选址问题,考虑到炼焦过程中,有洗矿等工序,需要大量的水资源。

    恰好龙井村紧靠西湖,有大量水资源可用,少量炼焦,在西湖旁边即可。

    组织人员,来到村外靠近西湖位置,选了一块荒地,开始建造。

    “庄云飞,你懂砖窑建造,接下来,你带领其他人施工。按照我画的图纸,把炉窑复现出来。”

    “你若能在三天之内,把炉窑修好,额外赏钱一贯,其他人一百文。”

    “嘶——”

    钞能力无论在那个世界,它都是极其强大的。

    其他工匠,无论是烧窑人,亦或者普通劳工,全都呼吸急促起来,目光落在庄云飞身上。

    “这个,东家——”

    “建造炉窑,急不得。”

    “建造炉窑需用到黏土,这黏土不是一般的黏土。得用地表以下一米多深的高纯度黄色粘土,属于比较稀缺的资源。将地表土壤清理干净,用锄头挖掘,背篓运输,修建窑炉需要用背篓驮运数百筐黄土。

    黄土采集回来后,还得加工一番。

    首先,用筛子筛除小石头,再用水长时间浸泡,打浆成泥,混入碎草,反复捶打揉搓直至均匀,粘土纯净度和浸水是否完全,是为了保证在燃烧过程中,炉壁各处受热均匀,而揉入碎草则使得炉壁在烧制过程中形成微孔(碳被烧尽),具有抗缩胀性能,这些都是为了避免炉壁开裂和崩塌,所以筛选、浸泡、揉打的过程非常关键。”

    耐热砖配合黏土,是建造窑炉的主要材料。

    即便在前世,修建一座炉窑,也不可能三天建好,想到这里,段夏鹏立马反应过来,心急吃不了热豆腐。

    当然,古代炉窑和现代炉窑,其性能指标不一样,古代窑炉修建,未必会比前世慢。

    专业事交给专人来做,切忌外行指导内含。

    段夏鹏把设计图纸画出来,性能指标也表述清楚,接下来只需监督众人施工即可。

    因此,接下来几天,段夏鹏反而像个学徒一样,跟在几位烧窑匠人身旁,不断学习建窑烧窑的各种知识。

    七天后,段夏鹏长长地出了一口气,放下手中多出的黏土,随后擦了一把脸上的汗,却发现黏糊糊的,再一看,原来手上全是泥尘,他这一擦,反而把自己搞得灰头土脸。

    对此,段夏鹏倒是不在意,前世和机械打交道,各种机械油渍比起泥尘更难应付。

    望着前面这座炼焦炉,段夏鹏嘿嘿一笑,这是自己煤铁工业的起点。

    又过了几天,段夏鹏精心设计的炼焦炉终于可以投入使用。

    差不多半个月时间里,唐锻隔三差五就会来龙井村这边,查看段夏鹏这边的进度。

    压力最大的,还是唐锻那边。

    毕竟,段夏鹏的炼焦计划,事关唐家百年声誉,甚至影响唐家今后生存。

    “夏鹏兄弟——”

    “你这座炉子,今天开炉吗?”

    “唐大哥,稍安勿躁。照庄云飞所述,这座炉窑已经彻底完工,今日就能开炉炼焦。”

    再次安抚焦急不已的唐锻,段夏鹏指挥劳工按照炼焦步骤,把石炭(煤炭)装入碳化室内,然后用耐火砖、黏土,把入料口密封起来,随后向燃烧室中添加木材和石炭。

    第一次实验性炼焦,段夏鹏大大简化炼焦工序。

    正常来讲,原煤炼焦之前,需经历洗选,降低煤炭中的灰分和其他杂质。

    其次是配煤,将各种结焦性能不同的煤炭,进行配比,在进行炼焦,需要有专人记录,实验得到最佳配比。

    最后是捣固,把煤炭均匀逐层给料,然后捣实,再将捣固好的煤炭送入碳化室。

    段夏鹏这次实验,直接省略了以上三个步骤。

    “东家,我点火了。”

    最后把窑门、入料口,窑顶烟道、密封水槽等关键地方检查了一遍,庄云飞抬头询问道。

    “嗯,点火吧!”

    “接下来,尽量把温度控制在1000摄氏度左右。”

    跟着段夏鹏连续工作近半个月,这几名烧窑匠人,对于温度的概念,已经理解的十分透彻。

    几人点了点头,全神贯注的凝视着窑炉的燃烧室。

    古代没有测试温度的仪器,烧窑温度把控,全靠匠人长年累积的经验。

    古代一窑砖瓦烧制的好坏,关键环节就是放水降温,控制温度。

    当然,炼焦和烧制砖瓦不一样。

    炼焦主要目的,是让煤炭在1000摄氏度左右,煤炭通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和其他炼焦化学产品的工艺过程。

    目前,段夏鹏只需焦煤,至于煤气等其他产物,暂时没技术去收集利用。

    因此,这些产物只能当做废气直接排放掉。

    燃烧室点火,开始用低温文火缓慢加热,温度达到一定高度后,开始加旺火煅烧。

    火焰不断加热,炉窑碳化室中,温度达到1000摄氏度左右,煤炭开始热解,接着又因为高温而粘结固化,其实就是脱水、热解、脱氢、热缩合、加氢、焦化等反应的过程,这个反应过程叫“干馏”,也就是所谓的高温炼焦。

    温度急剧上升,使的碳化室里,煤炭中残留的挥发物尽数挥发,这些挥发物经窑顶烟道排出。

    为了隔绝外界空气,在设计窑顶烟道的时候,段夏鹏特意设计了一段‘凹’形烟道,在凹形烟道中灌水,隔绝外界空气,凹形烟道一共有两条。窑炉内产生的废气,因高温高压缘故,可以从凹形烟道中出来,外界空气则进不去。

    当窑炉顶部,碳化室中停止排出的废气,则说明碳化室里的煤炭,反应差不多就结束了。

    接下来,便是熄焦。

    没有现代化设备,段夏鹏直接从窑炉顶部烟道,灌水进入碳化室,用水进行熄焦。

    在窑炉顶部的两条凹形烟道,一条用来灌水,另一条侧用来排出高温汽化产生的水蒸气。

    等碳化室中完全冷却下来,这才打开密封的入料口,取出碳化室中产出的焦煤。

    这套简化炼炼焦流程,就是段夏鹏的初始设计。

    第一次炼焦结束,段夏鹏拿着自己的鹅毛笔,在本子上记录各项实验数据,作为原始资料保存。