我为华夏打江山 第59章 脱硫炼铁

夏淮安重返炼铁营地，众铁匠表现的十分热情。

那些凶狠的义军守卫，不但允许夏淮安随意来去，还对他十分恭敬，意味着他们真的有希望在完成任务后，随着夏淮安一起离开。

有铁匠问道：“夏营尉，几个大炉子都已经按您的吩咐堆好了，精木炭也准备了几千斤，下一步该怎么做？”

夏淮安说道：“先把我带来的风箱安装上，另外，把得到的铁矿石分类。”

他早发现，虽然攀花县盛产铁矿，但是铁矿石品质一般，特别好的赤铁矿和磁铁矿都被朝廷官兵把守，剩下一些被秘密开采的私矿，都是品质一般、其实不太适合炼铁的硫铁矿。

但是，硫铁矿石也并非不能炼铁，只是工序流程不太一样，而且对于夏淮安来说，硫铁矿的价值更大！

他要用硫铁矿炼制硫酸。

至于硫酸的用途，那就更多了，以后很多方面都用得上。当年在大学化工实验课上，很多实验步骤都用到了硫酸。

夏淮安让众人将所有的硫铁矿石挑选出来。从颜色和味道，就能轻易分辨。矿石颜色发黄，闻起来有股刺激的硫磺味或是臭鸡蛋味，就是硫铁矿。

其他颜色深褐色或者磁性强的矿石，就是赤铁矿或者磁铁矿。

果然，经过分选后，八成以上都是硫铁矿。足有十几万斤。

夏淮安先命人准备好第一个高炉，叫做脱硫炉。这个炉子炉身很粗，直径足有两米，一次性能烧好几立方米的铁矿石，那就是好几万斤。

一般铁矿石的密度都是一方一万斤左右。

这个炉子不够细，火力不会集中，所以炉火的温度不会太高。而它的作用也不是炼铁。

脱硫炉很高，上半截快速的收缩，最后顶部密封起来，只留下四个直径十几厘米的小孔。

这些小孔，每一个都接上了竹筒，收集炉里产生的气体。

竹筒经过几次交接，最后的出口，直接插入一口大水缸的底部。大水缸里装着半缸清水。

在脱硫炉上装好两个风箱后，夏淮安立刻让众人准备第一次开炉。

这第一次，就直接填入了三万斤的硫铁矿石，足见夏淮安的信心。

因为从原理上，这一炉实在难度不大。

首先温度要求不高，只需要一千摄氏度即可。一般的木炭燃烧加上风箱供氧，很轻易就能达到这个温度。

其次，这就是一步很简单的燃烧反应，将硫铁矿里的硫和铁氧化，其中铁变成了三氧化二铁，也就是赤铁矿；硫变成了二氧化硫。

再加上少量硝石，燃烧出二氧化氮作为催化剂，能让二氧化硫进一步氧化成三氧化硫。

而三氧化硫通过顶部的气孔收集后，会顺着竹筒进入水缸，与水反应生成稀硫酸。

众人合力，填入了三万斤的硫铁矿石小颗粒，将其置于高炉上层的陶石架上。下层放木炭，作为燃料。

众铁匠都觉得好奇，因为他们炼铁，都是将木炭与铁矿石颗粒混合，因为木炭要充当还原剂，把三氧化二铁还原成铁。

夏淮安又取出十斤粗硝石，均匀的撒在硫铁矿石表面。

然后便是封炉，点火，两个工人拉动风箱，催动火力。

“都带上口罩吧！脱硫炉排出的气体，有毒！”夏淮安率先戴上了口罩。

众铁匠纷纷效仿。

夏淮安设计的脱硫炉，催化效率不会太高，所以会有大量的二氧化硫不会变成三氧化硫，它们会从水缸中变成一个个气泡溢出，毒性不小。

在现代社会，这个脱硫炉绝对环保不合格，这样烧硫铁矿，肯定要被抓去踩缝纫机。

但是在这深山老林，就管不了那么多了。毒气尽管排，很快就会随风而散。

之前铁匠们不懂得专门脱硫，已经不知道排出了多少含硫气体。

第一炉烧了八个小时，熄火，自然冷却炉温。

第二天查看战果，夏淮安得到了四个大水缸的稀硫酸。

而上层的硫铁矿石，都变成深褐色，成了赤铁矿石，以及一些杂质。

分选出的赤铁矿石，足足有一万多斤。

夏淮安命人将这些稀硫酸装入一个个陶瓷缸子里。然后重新在水缸里装上大半缸的清水。

接下来，让一部分铁匠往脱硫炉内装填硫铁矿石，准备开第二炉；另一部分人，则准备开炼铁炉。

这一次，夏淮安除了往脱硫炉内加入一些硝石作为催化剂外，还加了几百斤的石灰石。这些石灰石能吸收多余的二氧化硫，稍微减少有毒气体的排放。

随后，他就带着一批铁匠，开始用炼铁炉。

炼铁炉有两个，都是细而长的大高炉。

夏淮安命人准备的大坩埚，刚好能放入炼铁炉内。

一千六百斤脱硫炉出来的赤铁矿石，用流水锤砸碎成细小颗粒，拌入四百斤的焦炭，再放入少量的石灰石作为助熔剂。

再加上四个大风箱不停的为炉子供氧，让炉火的温度可以接近1800摄氏度，足以将还原出来的铁熔化成铁水。

一炉下来，便能炼出一千斤左右的铁水！

接下来开炉，十几个人利用滑轮装置吊起大坩埚，移动大坩埚的位置，并利用不同位置的铁链，控制着坩埚发生倾斜，流出其中的铁水。

铁水被灌入一个个小型模具。

这些模具的制作，也是很有讲究。用到的耐火黏土取自河床或深层土壤，也就是村民经常说的观音土，需过筛去除杂质，黏性适中。还要用到颗粒均匀的细石英砂，与黏土混合后增强模具强度。

木炭粉研磨极细，撒于模具内腔表面防止铁水粘模。

用枣木雕刻成标准枪头形状，作为木模，为模型内腔定型。

夏淮安特意吩咐，使用的木模不是单个枪头的形状，而是十个枪头并排摆在一起，彼此通过大约1平方厘米的接触面积相连。

等冷却脱模后，可以用切割装置将枪头分开，然后再打磨加工造出成品。

这样一个模具一下子就能造出十个枪头，大大提高了效率。

至于箭头模具，也是如此，一个模具其实是几十个箭头上下、左右相连。

这样的模具，夏淮安让众铁匠各准备了几十个。

一千斤铁水，在冷却之前，将模具灌满。

然后就是脱模、清砂修整、淬火硬化、回火去脆等工艺流程，这些铁匠们都非常清楚。

众人连续辛苦了三天，终于打造出第一批铁枪头和铁箭头。

按照这样的速度，若是两个炼铁炉同时开，每炉每天可炼出一千斤铁水，两炉就是两千斤。

四万斤铁，只需要二十多天，就能全部炼完，并且全部变成铁枪头和铁箭头的形态。

接下来就是切割分离与加工。

再按照每人每天可以加工五十个铁箭头来计算，五十个铁匠，每天就是二千五百个！

十万枚铁箭头，四十天就能完成！

剩下的铁匠，也足以打造好一千个铁枪头。

“只要一切顺利，辛苦两个月，我们就能完成任务，回家了！”夏淮安将自己的计算结果和依据，仔细的讲解，告知众铁匠，三个月内完成任务，并非不可能。

甚至，极有可能提前完成！

明确的希望就在眼前，众铁匠热情高涨。

众人按照各自所长，进一步细化分工，有的负责脱硫炉，有的负责炼铁炉，有的负责制作模具，有的负责倒模，有的负责脱模后的精加工。

因为都是熟手，所以分好工后，上手起来很快。

夏淮安又指派了几名铁匠作为工头，负责指挥协调各部分的工作。

炼铁进入正轨后，夏淮安在李二等人的陪同下，见到了采磷石矿的那些村民。

这一次，既是给村民送来充足的食物，也要开始炼制磷肥。