第四十六章 炼铁高炉 (第2/2页)
高炉炉体砌筑完成时,整个炉体的轮廓高出了地面近一丈。炉身呈圆台形,底部直径宽于顶部,炉壁由耐火砖和石灰砂浆分层交错砌筑而成,外层是普通石材作为结构保护层,内层是多层耐火涂层和砌体叠加的隔热与耐侵蚀体系。炉顶敞开着进料口,从顶部可以看到炉膛内壁的耐火层平整光滑,过渡到炉缸部分的收窄段时内壁的衔接处光滑连续,没有凸起或凹陷。炉缸前端的出铁口预留了一个内宽外窄的锥形通道,通道外侧的出口位置下方挖了一条导流槽,导流槽的末端连接着一个用沙土制成的临时铸模坑,用于承接第一炉铁水。炉缸另一侧的排渣口高出出铁口一段距离,导流方向和出铁口不同,朝着炉体侧面的废渣堆放区。
第一炉点火的日子定在炉体全部砌筑完成并经过三天的自然干燥后的第四天。
那天清晨天还没全亮,马平就蹲在炉体底座旁边检查了最后一遍风道的密封性和风口的位置。鼓风系统在前一天已经完成了空载试运转,水轮可以在水流带动下稳定转动,风囊的出风量和压力的测试数据符合预先估算的范围,各连接处也没有明显漏气。何老六在溪谷边的水轮位置确认了闸门的开度和进水量,然后沿着风道走回炉体旁向马平点头示意。木炭、铁砂和石灰石按照预先确定的配比被依次装入炉顶的进料口,第一层铺的是木炭作为引火层,点燃之后等炭火完全引燃后再铺第二层矿石和熔剂的混合料。马平在进料过程中用手感受炉膛内部的温度变化,每隔一段时间就凑近炉壁外侧的观察孔测量一炉膛内料面的高度和底火的状态。
炉膛内的温度在点火后的几个时辰内逐步攀升。外层炉壁的温度也随之升高,手指靠近时能感觉到一股持续的热辐射从炉壁表面向外散发,将周围的空气加热至可感知的暖度。炉膛内火焰燃烧的响动通过炉体结构传播到外部,在炉址附近形成了一阵持续的、轻微的振动感,像是空气本身在缓慢地持续波动和移动。
出铁口在点火后的第八个时辰被首次打开。马平用一根铁钎从出铁口的外侧捅入,打通了炉缸内积累的液态铁水与出口之间的通道。铁水从出铁口涌出来时是一道明亮的橙白色细流,在炉体底部的导流槽中缓慢流动,温度极高,所到之处沙土表面发出轻微的嘶声并冒出细小的白色水汽。铁水流入铸模坑后在坑底铺开一层,冷却后凝固成一块暗灰色的铁锭,表面在冷却过程中形成了一层细密的波纹状冷却纹。
第一炉铁水的产量没有达到预期,出铁的时间也偏短。铁水流出的总时长不够长,铸模坑中形成的铁锭厚度也偏薄。马平在确认铁水停止流出后封闭了出铁口,然后退后几步蹲在铸模坑旁边用手扇开坑面上方残留的热气,以观察冷却后的铁锭表面状态和断面结构。他看了一阵之后站起来走回炉体旁,通过观察孔查看炉缸内部的料面高度和残渣分布,又把当天的进料记录和实际出铁量做了一次对比,计算了出入之间的差值。他在计算完成后,将差值标注在进料量的备注栏中,并写下了增加燃料层的厚度和调整熔剂配比比例的初步调整方向,为后续调整提供参考依据。
当天晚上何老六在火堆边蹲着,手里端着一只粗陶碗,碗里盛着几块从铸模坑边沿敲下来的碎铁屑。他把碎铁屑放在手心里翻来覆去地看,用指甲敲了敲表面听声音,又用一块磨石在铁屑的边角处蹭了两下看磨痕的光泽和颗粒度。磨痕显示出较亮的光泽和较为紧实的颗粒排列,铁质杂质残留较少,断面的脆性裂纹分布范围也没有超出他预想的范围。他看完之后把碎铁屑倒回碗里搁在脚边,去锅边添了一碗粥回来继续喝粥,把那只碗搁在了灶台边沿的角落里,没有带回去。
高炉运转到第五天时,出铁量稳定到了每日一炉固定出产的铁水冷却成型为铁锭的标准水平。导流槽末端铸模坑的铁锭厚度和表面质量也有了改善,冷却后的铁锭表面平整,颜色均匀,断面的结晶形态呈现出比之前任何一炉更加均匀的分布模式。第一批成品铁锭被称重后记入账册,每块铁锭的重量和产出的日期与批次在记录中被精确标记,存放位置也被安排到了储备棚中单独的一排架子上。
高炉投入运转后对营地的直接影响也逐步显现出来。铁锭的产出使得木工组和造船组的工具替换周期大幅延长,凿子和刨刃磨损了之后可以直接在锻造炉上重打而不需要等待下一次铁砂熔炼的周期。铁钉的存量开始出现有规律的净增长,在维持日常消耗的同时还能逐月积累出富余的备用库存。柴旺第一次使用高炉铁锭锻打出的新刨刃时,用拇指肚划过刃口的锋利度,那份触感让他停了一下手里的动作,把新刨刃翻到另一面再划了一次,然后将旧刨刃放在一边,把新的换上了刨架——整个更换过程没有多余的动作,也没有多余的交流。
高炉区的日常运转需要三班人轮流值守。一班负责进料,把铁砂、木炭和石灰石按比例从台地储备区运到炉顶进料口并分批装入,同时观察炉膛内的料面高度和燃烧状态。一班负责监控鼓风系统的运行和水轮的工作状态,定时检查风管连接处是否有漏气和积灰。一班负责出铁和清渣操作,在预定的出铁时间打开出铁口引导铁水进入铸模坑,同时清理排渣口流出的矿渣并运到指定堆放区。三班之间的交接流程在系统运行几天后被固定下来,每个人都在轮值制度中明确了自己负责的范围和交接时需要传递给下一班人员的信息内容。
马平每天傍晚收工后会从炉址区走回台地,在灶房门口的一只水桶边蹲下来洗手。他手上的颜色在不使用特制的清洗剂的情况下很难一次洗净,指缝和指甲边缘的炭黑色痕迹每天洗完之后还会留下浅色的底痕,但这些底痕没有在第二天的炉址工作中继续变深,也没有扩散到更大的范围。
高炉区在运行到第二周时,周边已经形成了一个小型的工作群落。炉址附近的坡地上搭了一排简易的棚屋供值夜班的人歇脚,棚屋之间拉了几根晾绳,上面挂着手套和罩衣。溪谷边水轮的位置旁边新砌了一座小型石灰窑,专门用于处理高炉产生的矿渣副产品——矿渣中含有残留的石灰成分,经过再次煅烧后可以制成低标号建筑材料用于非承重墙面和地面的铺设。矿渣的循环利用增加了高炉副产品的利用率,也降低了废弃物堆积和处理方面的压力。
林锋在某天傍晚走到炉址区查看当天的铁锭产量时,在导流槽边沿蹲下来摸了摸已经冷却完毕的几块铁锭的表面。铁锭的质地比南坡之前的任何自制铁块都更密实,表面冷却时形成的细密波纹呈现出对称的分布规律,敲击后发出来的声响短促而清脆,余韵收束迅速、不拖沓。他放下铁锭后沿着炉址区的周边路径走了一圈,经过水轮和风囊时水流的冲击与风囊收放的节奏同步进行着。铁水在炉膛内保持液态持续一段时间后会到达一定的高度并在出铁口的阀门前保持压力,维持下一批次出铁所需的状态。整座高炉在午后的光线下呈现出一种整体性的运转感,各部件之间的动作顺序和响应时间保持统一,形成一个完整的作业系统。底部排渣槽的外侧有一小堆正在冷却中的矿渣在阳光下反射着暗淡的光泽,表面正在凝结出细密的裂纹。
林锋在炉址区的最外侧站了一会儿,背对炉体的方向,面朝着台地那边逐渐变暗的轮廓。暮色从排屋区屋顶的方向漫过来,把高炉的烟气和溪谷边的水轮轮廓都裹进了一层均匀的灰蓝色光调里。炉体的高度和尺寸在那种光调中呈现出比白天更加清晰的轮廓边缘,和周围的地形坡度以及植被顶端的曲线形成了多个方向与层次的交叉,在视野中构成了一种稳定的、不需要额外注释的排列关系。他站在那里没有移动,目光在炉顶和台地之间的连线上停顿片刻,又转向溪谷方向,再落回台地的边缘。那些点之间的间距在光线变化的过程中没有改变,它们各自的位置和方向在视野中保持着固定的排列顺序,像是已经被安置在一个确定了的位置上并且将在未来的运转周期中按照节奏往复运行。
(第四卷·第四十六章完)