从地位上说，氧气顶吹转炉技术的核心前置科技，就是工业级空气分离设备历史上，第一台真正意义上的制氧机诞生于1903年末，应用于金属的气和切割后来随着肥工业高速发展，逐渐对气产生极大需求，制氧机开始生产氧气与气，改名空气分离设备空气分离设备工作原理非常简单，利用液态氧气与液态气沸点不同，对空气进行低温处理，精分离，最终得到高纯度氧气与高纯度气，以及其他有用气体目前，全世界还没有一台真正意义上的工业级空气分离设备，所有空分设备还处于小型水平，其氧气产量为每小时5一10立方米左右，远远无法满足大规模氧气炼钢的需求，达不到工业级标准2T级氧吹炉氧气消耗量约为每吨金属1.5立方米/每分钟，冶炼时间为20分钟左右,总耗氧量高达60立方米一边是180立方米的泳池，一边是每小时5一10立方米左右的小水管，两者之间的差距达到36一18倍区间，不可不大想要达到氧气炼钢的标准，空分设备氧气产量必须提升两个数量级全华目标是研制出每小时氧气产量达到1000立方米以上的空分设备，如此，方可满足计划之中的2T级实验氧吹炉不过，当务之急还是先搞定氧枪空气分离设备是氧吹炉技术的核心前置科技指南的核心技术一环扣一环，每一个地方都不能马虎办公室内，余华伏案工作，面容认真，双手是三孔氧枪喷头法兰零件的设计参数和尺寸数据兰零件的材质采用铸铁和电炉钢两种，经过埋法兰零件图纸画出，余华启用思维计算机，目之中构建法兰零件的数学模型，而后载入基准材米开始计算模计算模铸铁法兰和电炉钢法兰的炉内工作这是余华独一无二的优势，无数科学家梦数学模型中，一股高压纯氧沿中心管高速前进，似如流般涌，来到喷头法兰部位后，对铸铁材料的法兰施加巨大压力铸铁虽然不及电炉钢，但也能轻松承受这股高压气态纯氧所产生的压力，在铸铁法兰工作一秒后，数学模型引入新的变量因素一一炉内工作环境火红色转炉出现，高达一千多摄氏度的钢水，时时刻刻向外释放高额热量，空气迅速升温加热，笼罩采用铸铁材料制作的法兰“擦！”在低温冷却水和高温热浪双重影响下，铸铁迅速产生变化，强度和硬度以肉眼可见的速度降低，仅仅过了十数秒，铸铁法兰产生一道裂纹，高压纯氧和低温冷却水随即泄露数学模型计算终止“铸铁不行，看来只能用电炉钢了”余华对于铸铁法兰的模数据并不意外，面色平静，脑海分析这些模计算数据后，给出一个初步结论，而后开始进行电炉钢材料的法兰数学模型计算铸铁和电炉钢两种材料的力学性能明显不同，而余华之所以要做两种数学模型计算的缘故，只为了查看铸铁材料能否满足使用莫得办法，根据地穷，中华穷，铸铁成本和电炉钢成本完全是两概念，如果铸铁材料能满足法兰盘的使用环境，那就没有必要耗费珍贵的电炉钢可惜，铸铁法兰的结果没有令余华惊喜数学模型计算再次启动，高压纯氧和炉内工作环节等等现实变量因素出现，这一次，采用电炉钢材料的法兰盘，在近乎真实环境下稳定运行，工作时间达到十个小时以上“材料力学数据合格，安全压力余量充足，在有冷却水的情况下，电炉钢法兰能长时间运行，在没有冷却水的情况下，大概十分钟就会因为高温而改变自身材料特性不过，十分钟已经足够喷头损毁几百次”跑了一遍动态计算模的余华，得出电炉钢法兰的材料力学数据和各项参数，退出消耗巨大的思维计算机模式，默默思索这份计算数据表明，法兰设计没有问题，必须采用电炉钢材料喷头法兰搞定，整个氧枪研制项目基本宣告结束，余华在图纸上标注零件规格和材料要求，而后打开装满数十份设计图纸的抽，将这张法兰设计图折叠整理，放入其中抽里这些设计图纸全是关于氧枪的图纸，包括整体三视图、喷头设计图纸、枪身设计图纸等等，千万别以为数十份很多，事实上，这个年代搞技术开发的工程师和学者，图纸消耗动几十上百公斤是的，几十上百公斤这还不算多，如果是那种超高难度且结构复杂的工程项目，图纸消耗量甚至能达到吨级标准对比同时代的同行们，余华这几十份图纸，已经算超级勤俭节约的级别而这些，全都依赖于思维计算机和思维近似物理系统“氧枪算是搞定了，趁着现在还有精力，研究一下空分设备”余华放好图纸，心思由氧枪转移到空分设备上，稍微休息一会儿，接着取出一张空白图纸摆放于桌整个人面容有些严肃，右手执笔，在旁边草稿纸写出空分设备的工作原理和制氧流程原理为利用氧气与气不同的沸点进行制氧，制氧流程大致分为压缩一净化一换热一制冷一精要从空气中制取氧气，首先第一步，也是最重要的步骤，压缩空气问题来了，如何压缩空气？
很简单，上一个拥有内部空间且封闭的金属体，加上往复运转表面光滑的铸铁金属，就能实现压缩空气，它在机械工程领域可以称之为气缸与活塞光有气缸与活塞还不够，为了能传动能量让活塞运转起来，肯定要加装曲柄连杆,连接能量供应核心，这个点由把电能转化为机械能的电机负责提供，此后，再加装完全密封的铸铁壳体与进排管道，一个可以压缩空气的机器设备就做好了这，就是空气压缩机从机械工程角度讲，压缩机工作原理非常简单，对后世任何一名理科高中生而言只要听了课，随便扯理解，动手能力强的学生，都能造个简易压缩机而压缩机更是遍布千家万户，举个最简单的例子，后世家家户户全都有的空调和冰箱，全靠压缩机制冷不过，作为工业级空分设备的心脏，研发道路上的第一只拦路虎，具有不可替代性的压缩机，工作要求和指标却远远超过空压缩机和冰箱压缩机，而且，对压缩机而言，想要整台空分设备生产出足够的氧气，必须付出五倍以上的努力原因很简单，空气中的氧气体积分数为21%制取一份氧气，需要五份空气对压缩机来说，满足一台最小的2T级实验氧吹炉单位耗氧量，即180立方米每小时氧气产量，得直接乘以五倍如果是真正意义上的30吨级工业氧吹炉，那就更加夸张了3吨级氧吹炉不仅意味着钢水容积增加，而且单位耗氧量急剧上升，达到每吨金属3.5立方米/每分钟！
这是什么概念？
每小时供氧强度要达到6300立方米，然后再乘以5，得到3.15万立方米空气的天文数字当然，余华没有好高远，准备直接上马7000立方米每小时的空分设备，脚踏实地，从小出发，目标定在每小时200立方米氧气的空分设备“现阶段全世界空分设备的氧气产量不高，主要原因在于压缩机进气量不够，而这取决于进气机组的进气效率…”余华右手握着铅笔，简单几笔，便画出一个具有极简风格的进气机组结构，脑海高速运转思考进气机组与进气效率！
工业级空分设备的研发难度之所以高，在于超高制氧效率由于压缩机必须每时每刻需要获得巨量空气，进气机组的设计至关重要，已知进气效率越高，压缩机进气量越高一个新的问题由此诞生，什么结构设计的进气机组效率最高？
没人知道，这是肥工厂老板和氧气切割工程师最关心的事情当然，余华还是知道的，已知进气效率最高的进气机组，唯有F-22猛禽’身上F119量扇发动机用的压气机，这玩意儿进气效率之高令人感到可怕，每秒进气量达到上千立方米以上，令这款小道比扇发动机的进气效率，却丝毫不弱于大道比扇发动机，推力更是达到航空发动机之最,理论上这是一款超理想的压缩机进气机组，如果余华能造出来的话用F119扇发动机的压气机太过遥远，回到压缩机草图上，余华权衡考虑，仔细思索过后，认为现阶段最适合压缩机的进气机组，就是由离心式压气机与轮构成的轮增压技术是的，大名的轮增压轮增压技术可以有效提升进气效率，进而满足压缩机的进气量需求，在整个空分设备中起到至关重要的作用余华握着铅笔，画出轮增压机组和压缩机的概念图，与此同时，脑海开始计算数据，分别对单级压气机和多级压气机进行不同的数据计算，数分钟过后，余华得到一系列数据结果计算模结果显示：单级压气机和轮令进气效率有效提升，但总进气量不足，只有每小时780立方米，依旧无法满足2T实验炉的供氧强度需求二级离心压气机和轮令进气效率相较单级提升30%以上，总进气量及格，达到每小时1014立方米，满足2T实验炉需求三级离心压气机和轮令进气效率相较二级提升45%以上，总进气量优秀，达到每小时1470立方米这个诞生于1885年的轮增压技术，顷刻间令空分设备研究产生翻天覆地的变化至于四级压气机和五级压气机，考虑到加工难度和材料的限制，完全没有计算模的必要三级以上的离心压气机，对于1937年的机械制造业而言，就像是F119相对于黎明航发那般遥不可及“一级不够，三级离心压气机对制造工艺和材料的要求特别高，成本高昂，不划算二级虽然进气效率不如三级轮增压机组，但已经适合”余华对采用三种不同结构的压缩机进行选择，毫无疑问，二级离心压气机和轮的组合，最适合应用于当前的压缩机