耐高温材料对于古人来说制作其实没有多么困难。
因为部分陶瓷的耐火能力就非常高。
古人可利用当地已有的黏土、高岭土、石英砂等矿物资源,对这些原料进行筛选,去除明显的杂质提高原料质量。
通过试验不同比例的黏土、石英砂,找到能提高耐火性能的配方。
最后制作成需要的耐火砖形状即可。
有了耐火砖就可砌筑炼铁所需的高炉。
高炉的底座要有足够的厚度,保证热量不会从地面流失。
随后就是以圆形往上一圈一圈砌筑。
最下部位要预留出铁水流出的口。
再往上要预留出浮渣流出的口,以及鼓风口。
最后就是高炉顶端的注料口。
高炉要有足够的高度,让炉料在下降过程中有更充足的时间与上升的高温煤气充分接触。
从炉顶装入的铁矿石、焦炭和熔剂等炉料,在自上而下的运动中,被煤气逐渐加热。
在高炉上部低温区,炉料可以吸收煤气的热量进行预热,随着炉料继续下降,在中部和下部高温区,能更好地完成铁矿石的还原反应。
炉体越高,燃料热量就能更充分地被利用,同时炉体下部的热量也能被更好地保留。
因为铁的熔点非常高,同时铁矿还掺杂着很多二氧化硅杂质。
熔炼过程中,便要在原料中加入石灰石降低铁的熔点,同时石灰石与二氧化硅发生反应形成炉渣。
因为铁水的密度远大于炉渣,铁水会沉降在最底部,炉渣会漂浮在铁水之上。
当炉渣足够多时就会从出渣口流出。
这时再打开底部的出铁口,炙热发亮的铁水就能流出。
不过这时的铁水仍然含有很多的杂质,含碳量也很高。
需要再经过氧化脱碳与除杂,便能制造出比生铁硬度、强度都要高的钢了。】