第1272章 熔煉
楚妍的內心沒有表面這麼放鬆,她對曾凡真的是那種有欽佩、有愛慕、有仰慕多種情緒混雜的感情。
兩人接觸的時間越長,她感覺越離不開曾凡了。
跟曾凡相比,別說認識的那些同齡人,就連過去仰慕的那些大明星,感覺全都變得毫無吸引力,甚至覺得有些人既幼稚還淺薄。
在楚妍的心裡,曾凡就是一個無比巨大的神秘寶藏,可以不斷發掘出各種超乎想象的珍寶,她都不敢奢望完全擁有,只希望能一直守護在旁邊就心滿意足了。
曾凡其實是想到哪說到哪,說完那番話,自己也感覺有道理,於是又走神了。
思維瞬間進入了蠻荒世界副本,開始進行深入研究,驗證剛才想法的可行性。
最近過來的有點頻繁,這個世界已經進入了夏天,山洞外面一直到河邊的大片谷底變得鬱鬱蔥蔥。
有一條他開闢出來的小路直通河邊,曾凡已經很久沒有燒窯了,需要的金屬器物都已經湊齊。
這次過來他想要再嘗試一下金屬冶鍊。
有了特製的坩堝后,將收集來的各種礦石煉化研究,還真找出來一種鈦鐵礦石,雖然含鐵量不足三成,不過他的需求量不大,煉過幾鍋后把必要的器械做出來,就不再費那個勁了。
儘管看過許多礦物識別的書籍,各種礦石差別不大的情況下,曾凡還真的難以識別出來。
好在不同鐵礦石的熔點不同,冶鍊難度也不同,曾凡的特殊感應能力就可以發揮作用了,他可以感應到火焰的大致溫度,根據不同的熔點,分析礦石的大概成分。
鐵礦石通常都是以各種氧化物的形式出現,加熱到足夠溫度后即便融化,也不能提煉出來,老祖宗們發明了最簡單的方法,就是加入木炭一起煉,不但可以出鐵,控制得當還可以直接煉出鋼。
木炭在高溫下分解產生一氧化碳,一氧化碳作為還原劑,與鐵礦石中的氧元結合,分解成二氧化碳和金屬鐵,金屬鐵如果融合不高於百分之二的碳元素,就形成了鋼,含碳量超過百分之二,就形成了可塑性差的鑄鐵。
鈦鐵礦按理說可以熔煉出更加輕質更加堅硬的鈦鋼,可惜鈦的熔點溫度太高,需要的工藝更複雜,當時就沒有深入研究。
現在曾凡想要感應更微觀的結構,燒窯和金屬冶鍊就是最好的途徑,在高溫的環境下,他的感應能力可以得到一定的加強,微觀世界的活動更加劇烈,可能會有利於他鍛煉這種改變的能力,也就是楚妍戲稱的法力。
因此,他就想過來嘗試一下,先拿金屬礦石練手,總比一上來就拿自己的身體做實驗更穩妥一些。
現實世界有著發達的冶鍊工藝,各種大型冶鍊設備,這裡都沒有,他一個人也不可能做出來,好在通曉了其中的原理,小批量的鐵礦石冶鍊對他來說也不是很難。
鐵礦石粉碎后和用作還原劑的木炭,助熔劑的石灰石一起加入簡易爐窯煉製成球團狀鐵渣,鐵渣再加入特製坩堝融化提純,去除雜質,然後將鐵水注入提前準備好的模具,製作出想要的器物形狀。
整套土法鍊鋼的工藝曾凡在部落里研究了幾十年,已經相當嫻熟,通過感應能力可以更精確感應爐內溫度變化后,曾凡的效率又有了很大提升。
只是這裡的鈦鐵礦石成分與在部落用的磁鐵礦成分差異很大,用原先的方法煉出來的鋼材品質感覺稍差一些,些許的差異不影響曾凡的使用,當時就沒有再費工夫鑽研。
鈦鐵礦的鐵元素含量比較低,鈦元素含量更高,熔煉完的爐渣中大部分鈦礦可能都沒有煉化,這次曾凡就是想實驗把其中的金屬鈦提煉出來。
金屬鈦具有耐腐蝕、強度高、重量輕等很多優點,現代社會因為成本原因,鈦元素通常以合金鋼的形式出現,所有鈦合金製品價格都高上一個等級。
現在曾凡可用的鈦元素比鐵反而多,研究出合適的冶鍊方法,他也可以奢侈一次了。
鈦的熔點接近一千七百攝氏度,比鐵的熔點高了將近兩百度,就這一點點的差距,對曾凡來說就好像咫尺天涯。
他燒窯冶鍊用的都是木炭,優質木炭燃燒后可以提供超過一千度的高溫,提高鼓風量增加氧氣,延長燃燒時間可以勉強提升到一千五百度左右,已經是他手段的極限,剛好能將鐵水融化出來。
根據曾凡了解的化學知識,只用木炭做還原劑,煉出鐵后,礦渣中的鈦元素也進行了部分還原,主要以二氧化鈦的形式存在,想繼續用木炭還原出金屬鈦,需要更高的熔煉溫度。
當前他能提供的溫度對礦渣中的二氧化鈦就有點乏力了,曾凡的想法就是做一個更小的爐子,挑選更純的木炭,嘗試繼續提高冶鍊爐溫。
曾凡原先設計的一次性黏土窯爐有十幾升容量,已經算是袖珍型了,這次他設計了類似香爐的大肚的熔爐,只有三升左右的容量,設計了多個入風口,希望木炭和氧氣在裡面進行更充分的燃燒,可以達到更高的溫度。
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這次煉出金屬鈦成了他的次要目的,藉助高溫更深入感應微觀的物質變化,鍛煉自己的感應能力,才是他的真實目的,當然,如果兩樣都能達到,那就更好了。
為了方便取水,曾凡當初在大河邊選擇了一處地方,作為燒窯和冶鍊的專用場所。
剛開始的時候,看到這裡濃煙滾滾,周圍的很多動物都避之唯恐不及,不過慢慢的就見怪不怪了。
一些膽子大、好奇心強的動物還時常站在遠處圍觀,曾凡也不以為意,可惜這些動物都思維太過簡單,不然的話,他也不介意招募幾個幫手。
這次新的嘗試,當然還是在河邊場所進行,新完成的大肚窯爐直徑半米左右,高度也接近半米,裡面厚厚的內壁用來保溫隔熱,靠近底部設計了四個入風口,連接四台大風箱,用於助燃和還原的碳粉,冶鍊用的礦渣等原料也將通過入風口吹入爐中,進行充分燃燒,提高爐內溫度。
曾凡已經不需要親自鼓風,先前設計建造的兩架水車,可以將大河洶湧的水流轉換成澎湃的動力,他只需要搬動一個離合桿,就能讓風箱不知疲憊的工作起來。
整個冶鍊過程實現了初級的自動化,他不需要太多動手的地方,可以把更多精力用於感應爐內狀況。
花了三天時間,木炭粉、窯爐、二氧化鈦礦渣粉等等,一切準備就緒,曾凡啟動風機,開始又一次新的實驗。
曾凡的操作類似於化學實驗,他卻有種道士煉丹的古怪感覺,轉念一想他要修鍊出法力,跟煉丹也差不多,這麼說好像也沒毛病。
他的一系列工藝改進沒有白費功夫,爐內溫度提高很快,通過專用風口加入冶鍊原料,增加了兩颱風機,繼續提升溫度。
木炭粉加熱提升到一千兩百度難度不太大,再向上就有些難度了。
為了提升溫度,曾凡的辦法就是把木炭粉磨得更細,可以更充分的和氧氣混合燃燒,手工磨製木炭的過程,也是他的鍛煉過程,這些特製木炭的顆粒度超過了他的感應極限,達到低於十微米級的水平。
只要功夫深鐵杵磨成針,更何況是木炭,事實證明他的功夫沒有白費,在他的感應中,入風口吹入的木炭燃燒起來現出明亮的藍色火焰,這意味著溫度已經接近一千五百度,持續下去還會繼續升高。
四個進風口都吹入超細木炭粉,爐內的藍色火焰逐漸變淡,開始發白,溫度進一步提高。
在曾凡的微觀感應中,爐內的二氧化鈦為主的礦渣劇烈的活動中,開始形成肉眼不可見的微小液滴形態,這應該就是他想提煉的金屬鈦了。