焦炭的使用可以大幅提高火焰温度,是重要的工业基础。炼焦工业可以得到焦炭和其他各种工业产品,是化工发展的基础。
各位穿越者,想在古代奠定一定的工业基础,一定要学会土法炼焦这一技能。只有得到了焦炭,你才能提高钢铁的产量,才会有优质的钢材制作机械,才能制造武器。
炼焦在化学上叫做煤干馏
煤炭通过干馏可以得到固、液、气三种状态的产品。其中,固态的叫做焦炭,其燃烧温度可达2000多度,如果改善炉子,可以得到更高的温度,这就为我们锻造金属带来了更多可能性。
液态的产品叫做煤焦油,一种黑乎乎的液体,有刺鼻的味道。利用分馏,可以将它进一步分离。得到的有机物可以用于医疗卫生,得到的氨水可以用来制化肥。最终的剩余物是沥青,还可以铺路。
气态产品是焦炉煤气,可以直接做燃料燃烧。
当代炼焦工艺
在古代,我们制造不了这么复杂的炼焦装置。下面的土法炼焦是不是非常简单?
手绘示意图
我们可以将煤装入土窑中,加强热。所使用的燃料可以利用煤炭燃烧,后期可以使用产生的焦炭。土窑宽3米、长10米、高1.2米左右。窑墙厚1米,火口20厘米左右的方形孔。
土法炼焦操作步骤
这么操作,其实所有的焦炉气都跑掉了,只能得到焦炭和煤焦油。
焦炭用于炼钢,可以使铁矿石在高温下发生氧化还原,焦炭本身就是还原剂,可以将铁矿石中的铁还原回来。根据含碳量的多少,可以得到不同性能的钢材。
低碳钢:碳含量一般低于0.25%(质量分数)又称软钢,塑性强,强度低;
中碳钢:碳含量一般为0.25%~0.60%(质量分数)塑性和强度适中,可做齿轮等结构;
高碳钢:碳含量一般高于于0.60%(质量分数)强度大,硬度大,可做切削工具。
焦炭在高温下遇水蒸气,可产生水煤气,提取其中的氢气,还可以合成氨。这可是重要的化工原料。
无论你穿越回哪个时代,发展生产力是硬道理。