第259章 只要鋤頭揮得好,沒有牆腳挖不倒!(1/2)
自主冶煉!
無論是生產製造75毫米火炮,還是105毫米榴彈炮,材料問題必須實現自主生產,光靠買永遠成不了氣候。
別人想什麼時候卡你脖子,就什麼時候卡你脖子,和平時期賣你一噸三萬銀元,面對如此高價伱沒有任何辦法,戰爭時期直接斷供,你同樣沒有辦法。
而這,就是目前國內鞏縣、漢陽、太原三大兵工廠面臨的頭等問題,太原兵工廠能造105毫米榴彈炮及炮彈,鞏縣和漢陽能造75毫米山野炮及炮彈,其炮管所用之炮鋼,百分百依賴於進口。
隨著全面抗戰爆發,中華對外連接通道會迅速中斷,一旦兵工廠炮鋼消耗完畢,就會陷入無鋼可用的尷尬狀況。
到時候,價格昂貴不說,就算能買到炮鋼,又能買到多少?
一千噸,還是一萬噸?
要知道,高強度炮鋼屬於特種鋼鐵類型,與迫擊炮所用鋼材有著極大差距,對於任何一個可以生產炮鋼的國家而言,這種高端金屬是絕對的頂級戰略資源,一旦遇到緊急情況會大概率中斷炮鋼流出。
中華永遠不可能靠著買而強盛,自主生產是唯一的選擇。
而這,正是余華必須研發氧吹爐和電渣重熔技術的原因。
不能因為暫時能買到便放棄自主研發,更不能因為日本人的潛在威脅而不敢研發。
當然,余華並不準備把氧吹爐和電渣重熔交給南京,當前適合這兩項技術的目標,唯有根據地。
根據地能以最快速度將氧吹爐和電渣重熔技術投入使用,並且將其用好。
若是交給南京,最終結果只有一個,泄露給日本人。
「氧氣頂吹轉爐技術?讓我想想,如果我沒記錯的話,鋼鐵行業已經淘汰了轉爐煉鋼工藝,目前全世界主流煉鋼法全是平爐煉鋼,只有極少數落後國家例如蘇聯及加盟國採用轉爐煉鋼工藝,余華,你應該明白轉爐煉鋼的自身缺陷。」莊前鼎聽到自主研發這番話,面容露出短暫的錯愕表情,隨即反應過來,感受到余華眼中的認真與嚴肅,隨即回應道。
莊前鼎可不是隨便用個專業詞語就能糊弄的普通老百姓,他是橫跨諸多領域的頂級專家,關於冶金工程和煉鋼領域,莊前鼎的學術水平雖然達不到歐美頂級冶金學家的程度,但作為資深冶金學家毫無問題。
放在國內,可謂首屈一指。
轉爐煉鋼,這種已經淘汰的煉鋼工藝,他可謂熟悉的不能再熟悉。
世界上最早誕生的現代煉鋼法便是轉爐煉鋼,1856年貝斯麥發明底吹酸性轉爐煉鋼法,可以生產大量鋼鐵,令鋼鐵從高貴的奢侈品轉變為廉價消耗品,促進歐洲第二次工業革命。
不過,這種貝斯麥轉爐存在巨大缺陷,由於無法去除硫和磷,原料要求極其嚴格,必須是優質的低磷低硫鐵礦石。
問題來了,全歐洲哪兒去找大量的低硫低磷鐵礦?
不得已,人們只能繼續追求新的煉鋼法,不久之後,冶金學家托馬斯發明鹼性轉爐,通過呈鹼性的耐火磚爐襯和生石灰,使得整個冶煉過程在鹼性環境下進行,鐵礦石的磷與石灰石結合融入鋼渣,解決鐵礦石高磷問題,使得原料要求猛地下降一個程度,最終令第二次工業革命的發展到達高潮,成為歐洲乃至世界主流的煉鋼法。
然而,托馬斯鹼性轉爐仍舊存在致命問題,這種鹼性轉爐對生鐵成分有嚴格要求,且不能大量使用廢鋼。
是的,不能大量使用廢鋼。
由此導致了市面上廢鋼越來越多,多到人們不得不重視且解決的程度,到了1888年,法國人馬丁利用蓄熱原理,創造鹼性平爐。
平爐煉鋼對原料要求低,容量大,生產種類多,無論是生產工藝難度,還是生產成本,遠遠高於鹼性轉爐。
平爐煉鋼一經問世,迅速取代鹼性轉爐成為主流煉鋼法。
就目前而言,轉爐煉鋼的缺陷依舊沒有解決,不能大量用廢鋼,轉爐必須採用鹼性爐,若不然就得使用低硫低磷的鐵礦石。
無論是哪種,皆不符合國內情況。
中華鐵礦含硫量不算特別高,但絕對不符合貝斯麥轉爐的原料要求,用鹼性轉爐吧,問題在於不能大量用廢鋼。
余華聽到莊前鼎這番話,面色不便,迅速拿起剛才的筆和紙,迅速書寫起來,這是整個氧氣煉鋼內部的變化規律和反應過程,通過數學模擬計算的過程。
還是那句話,能用數學說話,就絕不用嘴多逼逼。
數分鐘過後。
「教授,這是學生經過計算的轉爐氧氣吹煉內部金屬成分的變化規律和反應過程,可以作為參考,利用氧氣的氧化性,不僅鐵水的含碳量和雜質成分會迅速降到標準範圍內,且大量氧化反應為放熱反應,既可以促進燃料燃燒,亦可加速煉鋼效率。」
余華將滿是化學符號和漢字的草稿紙,遞向面前的莊前鼎:「氧氣煉鋼可以彌補轉爐煉鋼法所有的缺陷。」
莊前鼎點了點頭,面色肅穆,接過已經寫有一系列數據的草稿紙,雙眼透出一股前所未有的審視之色,以專業的學術角度去對待這份草稿紙。
嚴謹,苛刻!
這種新型煉鋼法必須通過最嚴謹的論證與測試。
轉爐氧氣吹煉內部金屬成分的變化規律和反應過程:
設煉鋼原料為:鐵水、廢鋼、生鐵及鐵合金。
鐵水溫度為:1250攝氏度。
鐵水成分含矽、錳、碳、磷、硫。
造渣材料:石灰、白雲石、螢石。
氧化劑為氧氣、鐵礦石。
冷卻劑:廢鋼。
矽的氧化規律:吹煉初期,由於矽與氧的親和力大,會大量氧化,在氧化反應過程中釋放熱量,為爐內主熱源之一。
在保證供氧的情況下,爐內矽元素會在5分鐘內氧化到很低的水準,且直到吹煉結束也不會產生矽的還原。
反應式如下:
2(Cao)+(2FeO·SiO2)=(2CaO·SiO2)+2(FeO)
2(FeO)……
「有點意思……」莊前鼎眉頭挑了挑,繼續看了下去。
錳在吹煉初期會迅速氧化,但氧化速度低於矽,氧化放熱屬爐內次級熱源之一,反應方程式如下。
碳在吹煉初期生成一氧化碳和二氧化碳,鐵水碳含量迅速降低,反應方程式如下。
磷的氧化規律表現為吹煉過程中的脫磷速度,在氧化反應過程釋放熱量,為爐內主熱源之一,脫磷反應方程式如下……
時間慢慢流逝,莊前鼎表情由鄭重向凝重轉變。
余華看著陷入深思的莊教授,沒有出聲打擾,他知道這篇草稿紙記載的內容,對於這個時代的鋼鐵行業和冶金學家有著堪比重磅炸彈般的威力。
確切的說,應該是核武器。
利用氧氣煉鋼的概念早已流傳於冶金學界,氧氣比空氣具有無與倫比的優越性,這是所有冶金學家夢寐以求的煉鋼法,事實上,早在1856年貝斯麥創造轉爐煉鋼的時候,就開創了利用氧氣煉鋼的設想。
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