抗戰之我是一個工業人 第六十章:中碳鋼基鎢鎳鉬合金炮鋼
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想要把鉬和鎢,從輝鉬礦石中提煉出來是非常複雜的。
首先要把輝鉬礦石在球磨機裡麵進行粉碎,研磨成極細的粉末,要達到-200目。
然後再用煤油做捕收劑,用鬆醇油(鬆樹脂蒸餾獲取)做起泡劑,使用浮選法得到鉬精礦粉。
鉬精礦粉在經過和燒製水泥一樣的迴轉窯中,在600至650度溫度下焙燒,生成三氧化鉬。
在這個過程中,會有大量的硫化物隨煙排出,這也是製造硫酸的原料。
焙燒後的焙沙再用氨水浸出,生成鉬酸銨溶液,再次過濾,去除鐵和矽等雜質。
然後再將鉬酸銨溶液蒸發冷卻後,留下了鉬酸銨晶體。
最後將鉬酸銨熱分解後,在氫氣還原爐中,用矽碳棒,通過電阻讓矽碳棒產生高溫。
使爐內產生900到1100度的高溫,使鉬酸銨還原成鉬粉。
在這個過程中使用的氨水,就是化學實驗室,通過近一年的實驗。
在實驗室狀態中合成的合成氨調配出來的。
合成氨,就是化肥尿素的基礎材料,它也是炸藥的中間體之一。
而氨水,也可以說是化肥的一種。
為了農業的發展,陳常在早就想弄出來化肥了。
可是想要製成合成氨,可不是那麼容易的事情。
雖然它的原理很簡單。
不過就是通過在高溫高壓下,讓氮氣和氫氣結合。
然後再讓混合氣,在十至三十兆帕下進行高壓反應。
最後在四到五百度的高溫下,通過鐵基催化劑催化,再低溫液化。
這個看似簡單的過程,卻讓化學實驗室,搞了快一年的時間纔出了成果。
但也隻是實驗室製備下的少量成果。
距離能夠工業化使用。
要走的路還很長呢。
就這樣,還是陳常在事先已經給出了製備路徑的情況下,這下才做了出來的。
陳常在雖然知道這些流程,但是他後世卻冇有親自做過這些。
畢竟他當時在炸藥廠工作的時候,他們炸藥廠製造炸藥用的主要原料還是甲苯,而不是合成氨。
即便有需要製造其他合成炸藥的時候。
也是對外采購合成氨,而不會自己生產合成氨。
後來他去了軍工廠,對合成氨這些東西接觸的就更少了。
所以他也就隻能把自己知道的製備流程,教給了他化學實驗室的學生們,讓他們慢慢的去摸索了。
而提取完鉬的輝鉬礦石廢渣是不會丟棄的。
這裡麵還有很多其他的金屬。
比如鎢、金、銅、鉛、錸等貴金屬,或是稀有金屬。
陳成山他們發現在輝鉬礦石,從表象上來看,它的鉬和鎢的含量都很高。
在提取鉬時。
鉬含量已經達到了百分之五十八,這已經是最接近於理論值的含量了。
理論上,輝鉬礦中的鉬含量最高為百分之五十九點九四。
而作為伴生礦的白鎢礦,在提取完鉬之後,這些白鎢礦就留在了輝鉬礦石的廢渣中。
所以,這些廢渣還需要繼續通過化學手段繼續提取。
整個規程其實和提取鉬大同小異。
都是通過化學方法讓金屬鎢改性,提取出來之後再還原。
整個過程隻是使用的化學製劑有差異。
但是最後的最後,那些廢渣還是不能丟棄,因為那裡還有現在的手段,暫時還提取不出來的金屬錸。
提取鉬,如果說成是在沙灘上撿大塊黃金的話。
那麼提取錸,就是在沙灘上,去篩金粉,而且還是在一大片沙灘上,篩出來極少量的金粉。
至少以現在化學實驗室中的設備和能力,還無法做到這些。
所以那些最後的廢渣,隻能暫時堆放在一條山溝裡,等到以後技術成熟的時候再說。
現在陳常在最需要的就是鎢和鉬,這樣再配合他自己手中的鎳。
就能製成中碳鋼基鎢鎳鉬合金鋼了。
因為是以中碳鋼作為鋼基,所以,對於鎢、鉬、鎳的需求量,還是在陳常在所能承受的範圍之內。
按著他計算出來的比例。
如果是高平兩用127㎜的重機槍槍管,每一百斤合金鋼中,這些新增的金屬每樣隻需要一到兩斤就夠了。
如果是小口徑火炮。
那麼會稍微多一些,但是也並冇有多多少。
這樣的用量,陳常在手中的存貨,至少那個還有一千多斤的鎳,還是能夠讓他堅持上一段時間的。
電弧熔鍊爐車間。
一個容量為一百公斤的小型電弧爐,已經按比例被新增進了中高碳鋼基材和鎢、鎳、鉬等合金材料。
等到材料新增完畢。
一個有著三個孔的蓋子,被蓋在了上麵。
這時陳成山來到了陳常在的麵前,對陳常在說道:“老師,電爐已經準備好了,所有檢查完全通過。
可以開始熔鍊了。”
“開始準備通電熔鍊吧。”陳常在說道。
陳成山立正敬禮之後回道:“是,老師,電弧熔爐開始熔鍊。”
所謂的電弧熔爐,就是一個外麵是金屬殼,內部是耐火材料的大鍋。
它有一個蓋子。
蓋子上的那三個孔,是讓石墨電極進入熔池的進入孔。
在通電之後。
那台一百千瓦的發電機發出的三相電,會在熔爐裡麵產生電弧。
電弧的高溫會快速讓金屬熔化。
這個原理就和電焊焊接的道理是一樣的。
隻是電焊是鏈接,而電弧熔爐是把金屬完全熔化。
讓裡麵的幾種金屬完全融合後,產生化學反應。
把中碳鋼變成極其堅韌耐磨、耐高溫、耐紅溫的合金鋼。
而陳常在,之所以把這個爐子弄的這麼小。
那是因為一百千瓦的發電機,最多隻能帶起來一百五十公斤的爐子。
而為了降低發電機的負荷,所以陳常在才弄出來了這麼一個一百公斤的小爐子。
如果有人問,有了電爐,為什麼不搞電渣重熔,那樣熔出來的鋼材不是更好嗎?
在後世,整個世界能夠玩電渣重熔的國家,多說不超過十個。
小鬼子為什麼自己造不出來第三代坦克炮管?
那就是它們冇有掌握,能夠造出五米五炮管的電渣重熔技術。
所以說,這個聽著名字很簡單,看它的工作原理也很簡單的冶煉技術。
想要實現,可不是那麼容易的事情。
至少在現在的條件下,陳常在是實現不了的。
雖然陳常在也掌握著電渣重熔技術。
不過現在的條件,至少已經有了小型電弧熔爐。
那麼製作合金鋼,這個卡了陳常在這麼久的門檻,終於還是讓他給跨過去了。
當那三根石墨電極通電,爐中開始劈啪作響,火花四濺的時候。
陳常在知道,自己帶著學生們,這又是一個多月的煎熬,還是給了他最美好的回報。
他頭上的天空暫時安全了。
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