第六十七节 坑口炼焦产业

    为了让煤炭的利用更经济更环保，李志坚决定把他在将作监闲置的工程队拉过来修建炼焦设施。

    现在的山西，炼焦厂比比皆是。虽然炼焦从经济和环保上讲是好的，直接在煤矿所在地建立炼焦厂，会极大的减少运输成本和运输消耗，通过把精炼的焦炭运送出去，可以更大的发挥运输效率。

    但如果在一个地方密集修建炼焦厂，那在环境上，必然是个极大的负担。现在山西工业污染，大多来源于此。

    世界上最早的炼焦工业和焦炭冶金的应用，是在1961年，广东新会发掘出的。遗迹的年代是南宋末年，大概1270年前后，遗迹上发现了炉渣，石灰石，铁矿石和焦炭。石灰石可以起熔剂和脱硫的效果。焦炭冶金相比煤炭中，杂质减少了，达到了提高炼铁品质的目的。

    到了今天，中国是世界上焦炭产量最大的国家，占到全球产量的60%。焦炭的价格一般在每吨1000元人民币左右，相比之下动力煤的价格一般在每吨500元。（今年的煤炭行情比去年下跌了能有20%。能源行业价格波动如此剧烈，说明我国能源安全问题堪忧啊。你想想能源对于现代工业社会的意义，就如同粮食对于人类的意义一样。米价一年能跌涨20%，你会有安全感吗？工资每年能跌涨20%，你受得了吗？）

    炼焦过程，说到底，就是把煤隔绝空气加热，把煤中的水分和碳氢化合物都蒸发降解出来，形成气体，液体挥发物和剩下的固体焦炭的过程。经过干馏，煤炭中几乎形成了纯粹的碳元素。这样的焦炭去炼铁，产生的杂质少，品质也很高。

    考虑到唐代的技术工业水平，李志坚参考了工程队里对烧炭窑的施工经验，修建了两口内热式的中低温炼焦炉。

    炼焦过程现代的分类有三种，低温干馏（600度），中温干馏（800度）和高温干馏（1000度）。其中高温干馏生产的主要是炼金用焦炭。低温干馏的的焦炭就柔软的多，相比之下，它的主要产品集中在煤焦油上。

    在二战时期，纳粹德国石油短缺，他们就主要通过低温干馏来制造煤焦油和煤制气，这样可以取得最大的人造汽油的产率。

    内热式的中低温炼焦炉的构造是这样的：在主要的炉体，它的构造和烧砖窑，烧炭窑很相似，就是一个经过耐火粘土加固和保温的半圆球形的炉窑。在周围均匀分布着好几个出风口。在出风口附近，堆放着几个细长型的燃料堆。堆放在这里的原煤作为燃料，加热炉体内的其他原煤。

    煤干馏和燃烧的废气，经过炉顶的排气口，进入烟道。烟道也是经过耐火粘土密封保温的。烟道之后就是铸铁做成的长长的热交换管道。加热的气体在这里被鼓风机送来的新鲜的冷空气所冷却，同时把余热再传递给新鲜空气，达到热能回收，节约燃料的目的。

    很长的热交换管道的形状经过精心设计。每一段都有一个最低点，用以集中接收煤气中冷凝下来的煤焦油成分。

    使用中低温干馏煤炭，产品的产率大概是80%的焦炭，9%的煤焦油。而煤焦油的成分中，具有60%的中性油，25%的酚类，12%的沥青。

    中性油可以分离出人造汽油，煤油，润滑油。沥青可以用作建筑材料。酚类是一种重要的化合物，著名炸药苦味酸就是一种酚（就是一个苯酚加三个硝基）。当然煤焦油里的酚主要是甲酚。

    只要再找到合适的催化剂，利用热催化生产出硝酸，那么生产苦味酸炸药的基本条件就都具备了。到时候，李志坚知道自己这一切费尽心思的努力，都是极其值得的。

    苦味酸在很长一段时间内都是作为主要的军用炸药和火药，它的爆炸当量比TNT还要高5%。

    除此之外，煤焦油里的甲酚本身是一种很好的消毒防腐剂。俗称来苏尔的消毒水，曾用于皮肤，器械的消毒。

    牛典事不清楚为什么李志坚要费这个力气，把煤变成这么多东西。在他看来，只要是能烧的……那就直接去烧好了，弄这么多东西出来，多麻烦啊。

    “李录事，你看着个东西，生产出这么多稀奇古怪的玩意儿，到底能有啥用啊？”他终于鼓起勇气问了。

    “用处可大了！”李志坚被他从各种美好的畅想中打断，不仅有点不高兴。

    “远的就不说了，近的我就说着个沥青吧……有了沥青，我们下水道工程的地下隔水层就不成问题了。而且，所有驿道的路面硬化也就有了便宜的材料！”

    牛典事不解：“路面硬化是什么东西？为毛要路面硬化？”

    唐代的驿道都是夯土路面。所以……

    “牛典事，你有没有发现，没到雨天，路上就泥泞不堪，很不好走？而每到晴天，又是灰尘漫天？”李志坚问。

    “哎呦，这不是很正常的吗？除非你在路上铺上砖石。可是这道路这么长，你去哪里找这么多砖石？就算能找到，那也花费不起这个钱啊！就算你花得起这个钱，你也找不到那么多人工给你铺好啊！”牛典事嘟囔道，虽然他别的地方笨了点，可是干活确实是门清。

    “你知道这沥青，加热了是什么情况吗？”李志坚问。

    “恩，沥青这玩意，我知道。加热了就化了，和糖汁一样，但也是粘的很。冷了以后，又硬又韧又防水。当初秦始皇修长城，就有一段用沥青，又便宜，又结实。可惜不太好找。”牛典事回答道。

    “我们这个煤的干馏炉，就可以造沥青。白鹿原煤矿稍稍大于小店村煤矿，每天能产两三百吨的煤，这些煤，可以制得差不多3吨的沥青，15吨的中性油，6.3吨的酚类。每天的产量是少了点，不过呢，省着点用，把三公里长的地下水渗水段的下水道工程修起来，还是没问题的。以后，沥青有的是！”李志坚想到这个美好前景，不禁的又裂开嘴傻笑起来。

    只要把唐代遍布全国的驿道都用沥青做了路面硬化，那要省多少维护的人工啊！而且，在雨天也能保障交通效率，这会直接提高了交通能力，提高了中央政权对地方的控制。

    以后的这些沥青路面，还能无缝过度到橡胶轮胎，有了炼焦产业的人造汽油，只要把内燃机整出来，连汽车都能在路上跑了！那该是多拉风的场面呀！

    工地上一片喜气洋洋的场景。工匠们是因为有活干了，不仅东家管饭，算工时，还有点津贴。白老头是因为自己的煤矿没白开，这下煤炭有了去处，不仅有了新产品，也可以把处理过的焦炭产品继续卖出去了。李志坚则是把煤炭产业当作了强国大业一块新的基石，以后会有越来越多的工业产品出现。他能不高兴吗？

    长安东南的白鹿原高地上，这里正是一处别致的风景。

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    老黄头正在将作监他的专用作坊里，实验李志坚吩咐的活塞气缸寿命试验。

    为了将冷气机推向市场，一个急需解决的问题就是维护费用问题。

    活塞和气缸之间的摩擦，会带来持续的磨损。一旦磨损过度造成密封失效，冷气机的效率就会大大降低。

    作为当时顶级的家用电器，它的售价必定不菲。但如果维护费用也很高的话，比如会让它沦落为一个贵族专用的“玩物”，而不是一个能惠及百姓，形成大型产业的产品。

    在当初设计的时候，确实给活塞和气缸预留了润滑油的油路。可是一个严峻的问题摆在面前，那就是润滑油的性能。

    在运行的测试过程中，发生了很奇怪的情况。

    那就是空气压缩机在运行过程中，会偶尔发生碰碰的响声，带来巨大的震动和运转不畅。空气中也带来燃烧的味道。拆开气缸检查，发现有烧焦的痕迹。

    这到底是怎么一回事呢？

    老黄头想不明白，只得向李志坚求助。