第651章 改革核心！高炉炼铁的原理！（1 / 2）

高炉炼铁与坩埚炼钢双双取得重大突破，遵化铁厂的革新圆满收官，厂区内的狂喜与振奋久久不散。

太子朱标与户部尚书郁新难掩激动，拉着李骜追问革新的核心门道——如今遵化铁厂已然成功，下一步便是将这套新工艺推广到全国，唯有摸清原理，才能在推广中少走弯路。

李骜也不藏私，笑着解释道：“大哥，郁大人，冶铁炼钢的关键，说到底就两个字——高温。炼铁需要的温度大概在一千一百到一千三百度，这个温度足以让铁矿石熔融成生铁；但炼钢不同，核心是去除生铁中多余的碳、硫、磷等杂质，这就需要更高的温度，最起码得一千五百度往上，甚至要达到一千六百到一千七百摄氏度。只有这样的高温，才能让杂质充分与氧气反应，形成炉渣排出，炼出真正的好钢。”

他话锋一转，谈及以往的困境：“可遵化铁厂以往的旧炉，靠人工拉皮囊鼓风，最多只能把温度升到一千两百度，连炼铁都得反复添料、耗时耗力，炼钢更是想都不敢想。就算勉强尝试，炼出的也只是脆硬不堪的‘伪钢’，杂质含量极高，根本无法用于打造兵器、火炮。”

朱标与郁新闻言，纷纷点头。

他们虽不懂技术，却也听闻过不少铁器质量不佳的弊病，只是不知根源竟在温度上。

李骜继续说道：“其实历朝历代的冶铁业，都长期受含磷量过高的困扰。这问题根源有二：一是铁矿质量，北方铁矿多伴生磷矿，开采时很难完全分离，导致原料本身就含磷；二是铸铁技术，旧炉冶炼时无法精准控制温度和反应过程，磷元素不仅没被去除，反而会融入铁水，形成‘冷脆铁’。”

“冷脆铁？”朱标好奇追问。

“没错。”李骜解释道，“北方的冬天尤其寒冷，气温低至零下十几度，高含磷量的铁器在低温下会变得异常脆弱，稍一弯折就会断裂。边军曾试过用旧炉铁打造盔甲，结果冬天行军时，盔甲铁片被寒风一冻，竟能徒手掰碎。这种情况严重制约了铁器在军事、民生上的发展，农具用不了多久就断裂，兵器更是不敢指望。”

郁新眉头紧锁：“竟有这般严重？那除了磷，还有其他隐患吗？”

“当然有，而且比磷更可怕的杀手，是硫。”李骜的语气变得凝重，“硫在铁水中会形成硫化亚铁，这东西熔点极低，只有一千一百九十八度，比铁的熔点低了足足五百度。用含硫量高的铁打造器物，高温下会变得极易碎裂，也就是俗称的‘热脆’；就算在常温下，也会因硫元素的存在变得疏松多孔，根本承受不住外力冲击。”

他话锋直指旧工艺的核心弊端：“以往旧炉用原煤炼铁，原煤中本身就含有大量硫分，这些硫会随着燃烧融入铁水，导致炼出的铁十有八九是‘热脆铁’。这样的铁，能用来造些粗糙的农具就不错了，想造兵器、火炮，简直是天方夜谭。所以在我看来，用原煤直接炼铁，是一个完完全全的错误，相当于把整个冶铁行业带上了歧途！”

朱标与郁新听得心惊不已，没想到炼铁背后竟有这么多门道，以往只知铁器质量有好有坏，却不知是这些有害元素在作祟。

“那阿骜，你是如何解决这些问题的？”朱标急切地问道。

李骜笑着答道：“解决含硫量超高的办法其实并不复杂，核心就是炼制焦炭。将原煤隔绝空气高温加热，让煤中的硫分、水分、挥发性杂质充分燃烧或挥发，剩下的焦炭不仅含硫量极低，燃烧时还能提供更持久、更稳定的高温。用焦炭来冶铁，既能避免硫元素污染铁水，又能让炉温稳定在一千五百度以上，从根源上解决了‘热脆’问题。”

“解决了硫的问题，再利用高炉内的氧化还原反应。”李骜继续解释，“通过鼓风装置向炉内输送充足氧气，让氧气与铁水中的磷、碳等杂质反应——磷会形成磷酸铁进入炉渣，碳则会生成二氧化碳排出，最终就能得到去除了硫、磷等有害元素的纯净铁水。这才是冶铁炼钢最正确的做法，也是工业化冶铁的核心原理。”

他进一步补充：“而想要高效实现这一步