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。

经过近一月反复试验优化，焦炭炼制工艺初步成熟！试验场建起数座专门炼焦的改良型砖窑。虽工艺粗糙，产量有限，焦炭质量参差不齐，但已能稳定产出合格焦炭！

刘据拿起一块精心炼制的焦炭，银灰色表面在阳光下闪烁金属光泽，坚硬而多孔。眼中闪烁兴奋光芒：

“传旨！”

“工部！即刻抽调精干！在河东煤务监设立‘焦炭工坊’！按试验成熟工艺！建造大型炼焦窑炉！全力生产焦炭！”

“调集长安洛阳及边郡最优秀铁官匠师！携带现有高炉图纸！速来河东！朕要亲自指导他们！用此焦炭改造或新建高炉！进行冶铁试验！”

“严令！焦炭炼制工艺！与煤炭矿脉位置同属绝密！泄露者诛九族！”

“此焦炭与煤炭同为我大汉国运所系！未来强兵富国之基石！就在于此！”

“朕要让我大汉的刀剑更利！铠甲更坚！犁铧更锋！让天下万民皆享其利！！”

“诺——！！”众人齐声应诺，眼中充满对未来的憧憬和干劲！

刘据站在试验场中，看着忙碌工匠和冒着青烟的炼焦窑，心中豪情万丈。焦炭的成功炼制，是继发现煤矿后的又一里程碑！

这标志着他不仅找到了“黑色金子”，更掌握了开启“钢铁时代”的钥匙！大汉帝国的工业革命，正从这简陋试验场中迈出坚实关键一步！一个以钢铁和火焰铸就的强盛帝国，正在他手中缓缓拉开序幕！