重生刘据之逆天改命第105章 炼制焦炭

靖难元年·二月末·河东郡·煤务监试验场 河东煤务监设立后首批开采出的优质烟煤被运抵山谷外围临时开辟的试验场。

刘据并未急于将煤炭直接用于冶炼或取暖他深知一个关键环节——炼焦！ 前世作为文科博士他对具体工艺流程虽不精通但基本概念清晰：煤炭直接燃烧或炼铁会产生大量有害杂质（硫、磷等）且燃烧不充分温度不够高不稳定。

而将煤炭在隔绝空气（或限制空气）条件下高温干馏得到的焦炭才是真正适合高炉炼铁的“黑色黄金”！焦炭具有多孔、坚硬、含碳量高、杂质少、燃烧值高且稳定的特点！ “必须炼出焦炭！”刘据在临时工棚内对工部官员、经验丰富的陶窑工匠和铁匠斩钉截铁说道“此煤虽好但若直接用于炼铁恐火力不纯杂质难除！难得上乘铁器！甚至可能炸炉！” “朕知晓一种名为‘焦炭’之物！乃煤炭经特殊烧制而成！其燃烧猛烈纯净稳定！是冶炼神兵利器！此乃提升我大汉冶铁技艺之关键！” 众人面面相觑。

“焦炭”？闻所未闻！但皇帝陛下言之凿凿且煤炭发现已证明其非凡眼光无人敢质疑。

“陛下不知这焦炭如何炼制？有何特征？”工部侍郎恭敬问道。

刘据努力回忆前世模糊知识碎片： “特征朕记得焦炭呈银灰色或灰黑色块状！质地坚硬多孔！敲击有金属脆响！燃烧时火焰呈蓝色！无烟或少烟！火力极猛持久！” “至于炼制方法……”刘据皱紧眉头手指无意识在粗糙木桌上划动“需将煤炭置于密闭或半密闭容器中！隔绝或限制空气！以高温加热！令其内部分解！驱除杂质！最终得到焦炭及一些副产物如煤焦油煤气……” “具体温度时间容器形状朕亦不详！需我等反复试验摸索！” 艰难的探索·土法炼焦 试验立刻开始。

刘据亲自坐镇试验场如同狂热技术总监。

最简单方法。

煤块堆成小山点燃试图燃烧中覆盖泥土隔绝空气。

结果：煤块剧烈燃烧化为灰烬和少量煤渣根本不成型。

挖深坑铺煤点燃后覆盖厚泥土湿草席闷烧。

结果：内部温度不够煤块未充分分解得到大量半焦（疏松易碎燃烧值低）和未燃尽煤焦炭极少。

刘据想到烧制陶器砖瓦的窑炉。

指挥工匠用黏土砖石快速搭建小型试验窑。

窑体模仿陶窑结构有火膛窑室烟道但更注重密封性。

窑室堆满煤块封死窑门和大部分通风口仅留小孔观察。

大火猛烧。

结果：内部温度急剧升高但空气未完全隔绝煤块剧烈燃烧产生大量浓烟有毒气体（煤气）险些爆炸！开窑后煤块大部分烧光只剩少量熔融结块渣滓。

吸取教训。

严格控制通风仅初期点火提供少量空气助燃待煤块温度升高后迅速封死所有通风口！仅留极小排烟孔排出分解产生的煤气焦油。

窑内温度在隔绝空气下持续升高！闷烧持续整整一天一夜！ 窑炉冷却刘据亲自撬开封门砖块。

刺鼻焦油硫磺混合气味扑面而来！窑室内不再是漆黑煤块而是一堆堆呈现奇异银灰色、表面布满蜂窝状孔隙的坚硬块状物！ “成了？！”刘据心脏狂跳！拿起一块入手沉重！敲击发出清脆金属声响！断面银灰色结构致密多孔！“快！取火来！”刘据声音发颤！一块焦炭被点燃。

火焰呈现明亮蓝色！燃烧稳定几乎没有黑烟！释放灼人高温！“焦炭！是焦炭！！”刘据激动得几乎跳起！周围工匠官员爆发出震天欢呼！虽然焦炭块大小不一有些碎裂产量不高但确确实实是焦炭！方向对了！ 初战告捷刘据信心大增。

带领团队对工艺进行精细化改进： 试验不同种类粒度煤炭对焦炭质量影响。

最终确定使用特定粒度优质烟煤效果最佳。

优化窑炉结构。

加厚保温层改进密封方式设计更合理烟道和煤气导出管道。

试验不同形状和大小的窑炉对于冶炼焦炭的影响。

这是关键！刘据虽无温度计但凭经验观察火焰颜色、窑体颜色及闷烧时间判断。

要求工匠记录每次点火时间、封窑时间、开窑时间及焦炭质量寻找最佳温度曲线。

最终摸索出：前期需一定量空气助燃升温至临界点（约800-900度）然后迅速隔绝空气在高温缺氧环境下持续闷烧足够时间（约12-18小时）让煤充分分解焦化。

焦炭烧成后不能直接暴露空气否则剧烈燃烧化为灰烬。

刘据指挥工匠在开窑前通过预留注水孔向高温焦炭喷洒少量水雾进行“闷熄”（类似淬火）使其快速冷却定型避免自燃。

虽无法利用但刘据严令收集导出煤焦油（黑色粘稠液体）单独存放避免污染危险。

至于煤气为了安全就只能把它们释放到了空气中。

他隐约记得这些也是重要化工原料留待日后研究。

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