凯斯特认为,这很有可能是因为温度达不到融化钢的关系。回想自己曾经看到的《天工开物》上的图片,以及他认真观察炼铁炉,他发现自己炼制的都是开放式的炼铁炉,虽然有人力与畜力鼓风使用最优质的的木炭,但是光用眼睛看就知道开放式的炼铁炉对热的使用效率不会太高,那么只要想办法解决怎么有效聚热与留热的问题就行了。</p>
他忽然想到自己见到的现代高炉都有蓄热室,他就准备建造一个蓄热室试试效果。蓄热室的原理非常的简单,蓄热室是热风炉进行热交换的主要场所。它是用格子砖砌成的格子室,也可以说是一个庞大的格子砖垛。格子砖型有板状和整体穿孔两种。其格孔形状有圆形、三角孔形、方孔形、矩孔形和六角孔形。格子砖表面也有平板的,也有波纹的。在多数情况下,蓄热室由不同孔型的格子砖砌成若干段。由于煤气含尘量不断降低,现代高风温热风炉要求进一步增加蓄热面积和格子砖的稳定性,所以格孔尺寸和厚度趋于缩小,热风炉尺寸加大,板状砖逐渐被整体穿孔砖所代替。</p>
但要设计一座合格的蓄热室却不简单,蓄热室的面积一般是从选定的热风炉直径扣除燃烧室断面积而得到的,它应该用填满格子砖的通道面积中的气流速度来核算。为了保证传热速度,要求气流在紊流状态流动。由于气体在高温下粘度增大,而且格孔小不易引起紊流,故现代高风温热风炉要求有较高的流速以满足传热的要求,在生产中常有这样的情况,蓄热面积不少,顶温很高,但风温上不去,烟道温度却上升很快,其原因主要是流速低造成的。</p>
传统的炼铁炉,烧煤烧炭的高温废气直接排入大气,无法重新利用。凯斯特新设计的的高炉炉体改成密闭式,多了抽风设计,在炉顶将原本要排出的热废气用鼓风机抽出,经过砖砌的管道转向导入蓄热室。这蓄热室是用耐火砖造的进气与出气口管道群,砌成密集格状放行小孔,目的是要用砖壁吸收储存废热。进出气管道群分左右两组,由一阀门控制切换。当左边进新鲜空气时,废气就由右边导出,加热右边的进气道温度。每隔一定时间,阀门切换,则新鲜空气改由被废气加到高热的管道流入,而废气则改为导向另一边的管道,以加热另一边。如此循环往复。</p>
这样一来,.ksh抽出的高温废气流经蓄热室管道在排出的同时,就会持续加热整个蓄热室的耐火砖,最后达到数百甚至上千度的高温,而排放到大气中的废气本身的温度也可因此而降低。相对的,新鲜空气经由水排鼓风灌进高炉前通过蓄热室时,也就会吸收管道壁上的热量而被加温成高热空气,最后被吹入高炉前就已经被加温过了,可有效提升炉内温度。简单来说,这是一个简单的废热循环再利用的设计,可以大幅减少热量浪费,并提高燃料效率,大幅降低燃料需求量。更重要的是,这是一个概念性发明,没有任何技术限制,完全可用现有材料达成。</p>
凯斯特很清楚,蓄热室本身就是炼钢平炉的基本组成结构之一。这种技术本身没有什么技术含量只是古代人们思维定式问题,根本没有什么工艺条件要求,基本上只要有鼓风机,传统的铁炉砖,再加上知道原理就可以作的出来。凯斯特在心中计算了下建造个蓄热室就可以来提升炼铁高炉温度,进而降低燃料使用量,进行节省成本。</p>
但新的问题出现里炉内温度是上去了,不表示自己的石墨坩埚可以撑得住新的高温,因为那毕竟只是用自己烧制木炭的窑洞做的实验而非用那可以融合钢水的温度做出的实验。立**斯特就召集人手带着几个工匠把蓄热室立刻建造起来,并让他们分组自行去实验研究新的耐高温坩埚配方,争取努力尽快生出来。在这之前,打造的高炉就只能炼铁,不能炼钢了。不过配上高炉能大幅节省燃料,并加快出铁速度,倒也不是一无用处。</p>
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