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众人顿时恍然大悟,串上了,全都串上了,原来鲁锦讲的这些还是为了给人工制冷打基础。
后排坐着的宋濂和朱升等人也面面相觑,看来鲁锦是真的要搞这人工制冷啊,而且思路还很清晰,先做什么,后做什么,显然他都已经有了规划。
等讲完了乙炔,鲁锦又讲起了氧化铁的还原反应,分析了铁矿石冶炼成铁的每个步骤分别是什么化学反应,然后才对学生说道。
“现在我们知道了,铁的冶炼本质上就是氧化铁和炭共热,利用炭和氧的亲和性,将氧化铁中的氧原子夺走,使其恢复成铁本身的什么反应?还原反应。
“但是这种脱氧反应,也会不可避免的在铁中掺入炭元素,因此我们日常所说的铁并非铁单质,而是铁和炭的合金,那我们平时所说的生铁、熟铁和钢又是什么东西呢?它们之间又有什么不同?其实就是铁碳合金中,碳元素占比多少的不同造成的。
“通常情况下,按照公输氏的定义,含碳量在2%到5%左右的铁碳合金,我们称为生铁;含碳量低于0.2%的称为熟铁;而钢就是含碳量在0.03%到2%的铁碳合金。
“铁厂来的同学应该知道,直接从高炉里出来的,那叫生铁,要经过锻打或炒钢、灌钢,才能造出钢,而钢的价格往往是生铁的十倍以上,那么我们现在知道了冶铁的化学原理,有没有办法,可以生产出更多更廉价,质量更好的钢呢,当然是有的。
“我们先看炒钢法与灌钢法有什么不同,炒钢便是通过翻炒生铁铁水,使铁水和空气中的氧发生反应,生成一氧化碳和二氧化碳气体,从铁水中脱离,以此来降低生铁中的碳含量,使其变成钢的工艺。
“而灌钢法,就是将含碳高的生铁铁水,浇在含碳低的熟铁上,使碳含量得到中和,从而起到降低碳含量,将其变成钢的另一种工艺。”
在场学生都听的津津有味,后排的宋濂和朱升等人更是有一种恍然大悟的感觉,原来灌钢和炒钢是这个原理。
詹同也压低声音对几人小声说道,“怪不得殿下会说墨家知其然不知其所以然,总有一种众人皆醉我独醒之感,原来竟真是如此,若非今日听了这堂化学课,恐怕我们也是知其然不知其所以然,原来炒钢和灌钢竟是为了给铁水脱碳。”
其他几人也点了点头,有种终于知道了世界真相的感觉。
鲁锦这时还在讲道,“那么既然我们知道了,只要给生铁铁水脱碳,便可以得到钢和熟铁,那么有没有更高效的方法给生铁脱碳?谁来说一下?”
在场学生顿时踊跃举手,鲁锦又点了一个人,“王跃,你来说。”
叫王跃的学生立刻起身说道,“老师,我们可以给铁水通入氧气,空气里有八成都是氮气,氮气无法和铁水中的碳反应,所以炒钢的效率很低,如果能给铁水通入纯氧气,使铁水中的碳和氧气充分接触,就可以加快脱碳的反应,提高炼钢的效率。”
“回答的很好,你坐。”
鲁锦让他坐下然后又说道,“这的确是个很好的办法,直接往铁水里吹入纯氧,使其快速脱碳,便可以提高炼钢的效率,我将这种方法称为吹钢法,以此来和之前的炒钢法和灌钢法做出区别。
“但是这种吹钢法能不能实现呢?关键你要能制备大量的纯氧,想要制备大量的纯氧,直接分离空气中的氧气是最方便,最划算,成本最低的一种方法,通过其他化学反应,从别的氧化物中分离氧气的方法,不是说不能做,而是成本太高,划不来。
“如果你提炼氧气的成本比炒钢灌钢的成本还高,就算能提高炼钢效率,那价钱还是会很贵,而想要从空气中分离出纯氧,又需要先搞定人工制冷。
“那么在人工制冷搞定之前,有没有其他办法实现吹钢法?能不能用空气直接吹入铁水中,实现脱碳反应呢?这是我给你们留的课后作业,你们之间可以互相讨论。
“明天上午继续上物理,还是讲物态变化,这节课就先上到这,下课。”
鲁锦宣布下课之后,立刻就收拾东西走人了,教室里的学生顿时叽叽喳喳的讨论起来,还有的在互相借笔记抄录。
另一边,冯国用也等在学校门口,见鲁锦下课之后立刻过来报告。
“殿下,算时间,杨将军的第三集团军应该在今日下午就在胶州湾登陆了,只是暂时还没收到消息。”
鲁锦点点头,“那有其他方向的消息吗?”
“哦,有一条,殿下之前嘱咐关注的陈友谅,前日在武昌投奔了廖永安的第一方面军,他选择带水师,如今正带着家眷乘船赶往建康。”
鲁锦闻言顿时眼睛一眯,“具体怎么回事,你仔细和我说说。”
“是。”
(本章完)
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