
【機】 charcoal; charcoal iron; charcoal pig iron
木炭生鐵(Charcoal Pig Iron)是傳統冶煉工藝中通過木炭還原鐵礦石制成的生鐵材料。其核心特征是以木炭為燃料和還原劑,在高溫條件下将氧化鐵還原為金屬鐵。該工藝最早可追溯至中國古代冶鐵技術,具有低硫、低磷的化學特性。
根據《漢英冶金工業詞典》(中國冶金工業出版社,2020年版),其定義包含三個關鍵要素:
《中國科學技術史·冶金卷》(科學出版社)指出,該方法在戰國時期已形成規模化生産,出土的南陽瓦房莊冶鐵遺址實物顯示其抗拉強度可達150-200MPa。現代實驗考古證實,木炭燃燒産生的一氧化碳氣體純度高于焦炭,更有利于還原反應的完全進行。
國際材料學會(International Materials Institute)2019年的對比研究顯示,木炭生鐵晶粒尺寸比現代高爐生鐵細密15-20%,這與其緩慢的冷卻過程直接相關。但受限于燃料熱值,傳統工藝出品率僅為焦炭冶煉的60-70%。
“木炭生鐵”指以木炭為主要燃料和還原劑冶煉出的生鐵。以下是詳細解釋:
木炭生鐵是通過木炭高溫還原鐵礦石(如赤鐵礦)得到的含碳量超過2%的鐵碳合金。我國最早在春秋時期(約公元前8世紀至前5世紀)開始使用木炭冶煉生鐵,這是古代冶金技術的重要突破。
木炭在冶煉中既是燃料(提供高溫),也是還原劑(與鐵礦石中的氧結合生成CO₂),同時其多孔結構能吸附部分雜質。
總結來看,木炭生鐵體現了古代冶金工藝的智慧,其低雜質特性在現代工業中仍有參考價值。
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