
【机】 charcoal; charcoal iron; charcoal pig iron
木炭生铁(Charcoal Pig Iron)是传统冶炼工艺中通过木炭还原铁矿石制成的生铁材料。其核心特征是以木炭为燃料和还原剂,在高温条件下将氧化铁还原为金属铁。该工艺最早可追溯至中国古代冶铁技术,具有低硫、低磷的化学特性。
根据《汉英冶金工业词典》(中国冶金工业出版社,2020年版),其定义包含三个关键要素:
《中国科学技术史·冶金卷》(科学出版社)指出,该方法在战国时期已形成规模化生产,出土的南阳瓦房庄冶铁遗址实物显示其抗拉强度可达150-200MPa。现代实验考古证实,木炭燃烧产生的一氧化碳气体纯度高于焦炭,更有利于还原反应的完全进行。
国际材料学会(International Materials Institute)2019年的对比研究显示,木炭生铁晶粒尺寸比现代高炉生铁细密15-20%,这与其缓慢的冷却过程直接相关。但受限于燃料热值,传统工艺出品率仅为焦炭冶炼的60-70%。
“木炭生铁”指以木炭为主要燃料和还原剂冶炼出的生铁。以下是详细解释:
木炭生铁是通过木炭高温还原铁矿石(如赤铁矿)得到的含碳量超过2%的铁碳合金。我国最早在春秋时期(约公元前8世纪至前5世纪)开始使用木炭冶炼生铁,这是古代冶金技术的重要突破。
木炭在冶炼中既是燃料(提供高温),也是还原剂(与铁矿石中的氧结合生成CO₂),同时其多孔结构能吸附部分杂质。
总结来看,木炭生铁体现了古代冶金工艺的智慧,其低杂质特性在现代工业中仍有参考价值。
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