煤炉的炉温可以达到一千两百到一千三百度,足以熔化生铁。
但是想把生铁冶炼成熟铁那就难了。
熟铁碳含量通常低于%,已经接近纯铁,熔点可以达到在一千五百度以上。
高炉鼓再多风,加再多煤,也达不到这个温度。
达不到熔点,就会凝固。
凝固后,生铁内部无法与空气接触,也就无法进一步脱碳。
无法进一步脱碳,也就无法将碳含量高的生铁,炼成碳含量低的熟铁。
北宋人的操作方法很简单,空气进不去,那就强行把其他氧化剂加进去。
铁矿石的主要成分就是氧化铁和四氧化三铁。
向生铁水中撒铁矿石粉末,铁矿石中所含的氧,就会与生铁内的碳进一步反应,生成一氧化碳和二氧化碳。
一氧化碳、二氧化碳溢出,就可以实现脱碳。
那些咕嘟咕嘟直冒的气泡,就是一氧化碳和二氧化碳溢出的证明。
至于河泥,主要成分则是二氧化硅、碳酸钙。
二氧化硅、碳酸钙在高温下,会形成低熔点的硅酸钙。
硅酸钙可以降低熟铁的熔点,保证在熟铁冶炼完成之前,不凝固。
使用柳木搅拌就更加简单了。
快速搅拌,可以让生铁水和氧化铁、河泥充分反应。
北宋人不明白其中的化学原理。
这一套东西应该是千百年来,通过实践不断摸索总结出来的。
只是赵炎不明白,为什么要使用柳木棒。
难道是为了辟邪?
他把问题告诉了程明远。
程明远闻言一笑,「柳木价廉易得!」
柳木是北宋时期,中国分布最广的树之一。
树多,价格也就便宜。
而且柳木棒也足够强韧,可以搅动铁水。
新鲜的柳木棒,富含水分,不容易碳化,不容易导热。
程家也试过使用熟铁棒。
熟铁棒比柳木棒确实更耐用,但是熟铁棒导热太快。
用熟铁棒搅拌,没多久就会热得无法使用,必须频繁更换。
频繁更换也可以,但是这种长径比极大的棒子,打制起来非常困难。
一根熟铁棒价值数贯。
十根熟铁棒,那就是几十贯了。
成本太高!
而且熟铁棒太重,一个人通常搅不动,需要两三个人合力搅拌。