第六十章:中碳钢基钨镍钼合金炮钢
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想要把钼和钨,从辉钼矿石中提炼出来是非常复杂的。首先要把辉钼矿石在球磨机里面进行粉碎,研磨成极细的粉末,要达到-200目。
然后再用煤油做捕收剂,用松醇油(松树脂蒸馏获取)做起泡剂,使用浮选法得到钼精矿粉。
钼精矿粉在经过和烧制水泥一样的回转窑中,在600至650度温度下焙烧,生成三氧化钼。
在这个过程中,会有大量的硫化物随烟排出,这也是制造硫酸的原料。
焙烧后的焙沙再用氨水浸出,生成钼酸铵溶液,再次过滤,去除铁和硅等杂质。
然后再将钼酸铵溶液蒸发冷却后,留下了钼酸铵晶体。
最后将钼酸铵热分解后,在氢气还原炉中,用硅碳棒,通过电阻让硅碳棒产生高温。
使炉内产生900到1100度的高温,使钼酸铵还原成钼粉。
在这个过程中使用的氨水,就是化学实验室,通过近一年的实验。
在实验室状态中合成的合成氨调配出来的。
合成氨,就是化肥尿素的基础材料,它也是炸药的中间体之一。
而氨水,也可以说是化肥的一种。
为了农业的发展,陈常在早就想弄出来化肥了。
可是想要制成合成氨,可不是那么容易的事情。
虽然它的原理很简单。
不过就是通过在高温高压下,让氮气和氢气结合。
然后再让混合气,在十至三十兆帕下进行高压反应。
最后在四到五百度的高温下,通过铁基催化剂催化,再低温液化。
这个看似简单的过程,却让化学实验室,搞了快一年的时间才出了成果。
但也只是实验室制备下的少量成果。
距离能够工业化使用。
要走的路还很长呢。
就这样,还是陈常在事先已经给出了制备路径的情况下,这下才做了出来的。
陈常在虽然知道这些流程,但是他后世却没有亲自做过这些。
毕竟他当时在炸药厂工作的时候,他们炸药厂制造炸药用的主要原料还是甲苯,而不是合成氨。
即便有需要制造其他合成炸药的时候。
也是对外采购合成氨,而不会自己生产合成氨。
后来他去了军工厂,对合成氨这些东西接触的就更少了。
所以他也就只能把自己知道的制备流程,教给了他化学实验室的学生们,让他们慢慢的去摸索了。
而提取完钼的辉钼矿石废渣是不会丢弃的。
这里面还有很多其他的金属。
比如钨、金、铜、铅、铼等贵金属,或是稀有金属。
陈成山他们发现在辉钼矿石,从表象上来看,它的钼和钨的含量都很高。
在提取钼时。
钼含量已经达到了百分之五十八,这已经是最接近于理论值的含量了。
理论上,辉钼矿中的钼含量最高为百分之五十九点九四。
而作为伴生矿的白钨矿,在提取完钼之后,这些白钨矿就留在了辉钼矿石的废渣中。
所以,这些废渣还需要继续通过化学手段继续提取。
整个规程其实和提取钼大同小异。
都是通过化学方法让金属钨改性,提取出来之后再还原。
整个过程只是使用的化学制剂有差异。
但是最后的最后,那些废渣还是不能丢弃,因为那里还有现在的手段,暂时还提取不出来的金属铼。
提取钼,如果说成是在沙滩上捡大块黄金的话。
那么提取铼,就是在沙滩上,去筛金粉,而且还是在一大片沙滩上,筛出来极少量的金粉。
至少以现在化学实验室中的设备和能力,还无法做到这些。
所以那些最后的废渣,只能暂时堆放在一条山沟里,等到以后技术成熟的时候再说。
现在陈常在最需要的就是钨和钼,这样再配合他自己手中的镍。
就能制成中碳钢基钨镍钼合金钢了。
因为是以中碳钢作为钢基,所以,对于钨、钼、镍的需求量,还是在陈常在所能承受的范围之内。
按着他计算出来的比例。
如果是高平两用12.7㎜的重机枪枪管,每一百斤合金钢中,这些添加的金属每样只需要一到两斤就够了。
如果是小口径火炮。
那么会稍微多一些,但是也并没有多多少。
这样的用量,陈常在手中的存货,至少那个还有一千多斤的镍,还是能够让他坚持上一段时间的。
电弧熔炼炉车间。
一个容量为一百公斤的小型电弧炉,已经按比例被添加进了中高碳钢基材和钨、镍、钼等合金材料。
等到材料添加完毕。
一个有着三个孔的盖子,被盖在了上面。
这时陈成山来到了陈常在的面前,对陈常在说道:“老师,电炉已经准备好了,所有检查完全通过。
可以开始熔炼了。”
“开始准备通电熔炼吧。”陈常在说道。
陈成山立正敬礼之后回道:“是,老师,电弧熔炉开始熔炼。”
所谓的电弧熔炉,就是一个外面是金属壳,内部是耐火材料的大锅。
它有一个盖子。
盖子上的那三个孔,是让石墨电极进入熔池的进入孔。
在通电之后。
那台一百千瓦的发电机发出的三相电,会在熔炉里面产生电弧。
电弧的高温会快速让金属熔化。
这个原理就和电焊焊接的道理是一样的。
只是电焊是链接,而电弧熔炉是把金属完全熔化。
让里面的几种金属完全融合后,产生化学反应。
把中碳钢变成极其坚韧耐磨、耐高温、耐红温的合金钢。
而陈常在,之所以把这个炉子弄的这么小。
那是因为一百千瓦的发电机,最多只能带起来一百五十公斤的炉子。
而为了降低发电机的负荷,所以陈常在才弄出来了这么一个一百公斤的小炉子。
如果有人问,有了电炉,为什么不搞电渣重熔,那样熔出来的钢材不是更好吗?
在后世,整个世界能够玩电渣重熔的国家,多说不超过十个。
小鬼子为什么自己造不出来第三代坦克炮管?
那就是它们没有掌握,能够造出五米五炮管的电渣重熔技术。
所以说,这个听着名字很简单,看它的工作原理也很简单的冶炼技术。
想要实现,可不是那么容易的事情。
至少在现在的条件下,陈常在是实现不了的。
虽然陈常在也掌握着电渣重熔技术。
不过现在的条件,至少已经有了小型电弧熔炉。
那么制作合金钢,这个卡了陈常在这么久的门槛,终于还是让他给跨过去了。
当那三根石墨电极通电,炉中开始噼啪作响,火花四溅的时候。
陈常在知道,自己带着学生们,这又是一个多月的煎熬,还是给了他最美好的回报。
他头上的天空暂时安全了。
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