從地位上說，氧氣頂吹轉爐技術的核心前置科技，就是工業級空氣分離設備歷史上，第一臺真正意義上的製氧機誕生於1903年末，應用於金屬的氣和切割後來隨着肥工業高速發展，逐漸對氣產生極大需求，製氧機開始生產氧氣與氣，改名空氣分離設備空氣分離設備工作原理非常簡單，利用液態氧氣與液態氣沸點不同，對空氣進行低溫處理，精分離，最終得到高純度氧氣與高純度氣，以及其他有用氣體目前，全世界還沒有一臺真正意義上的工業級空氣分離設備，所有空分設備還處於小型水平，其氧氣產量爲每小時5一10立方米左右，遠遠無法滿足大規模氧氣鍊鋼的需求，達不到工業級標準2T級氧吹爐氧氣消耗量約爲每噸金屬1.5立方米/每分鐘，冶煉時間爲20分鐘左右,總耗氧量高達60立方米一邊是180立方米的泳池，一邊是每小時5一10立方米左右的小水管，兩者之間的差距達到36一18倍區間，不可不大想要達到氧氣鍊鋼的標準，空分設備氧氣產量必須提升兩個數量級全華目標是研製出每小時氧氣產量達到1000立方米以上的空分設備，如此，方可滿足計劃之中的2T級實驗氧吹爐不過，當務之急還是先搞定氧槍空氣分離設備是氧吹爐技術的核心前置科技指南的核心技術一環扣一環，每一個地方都不能馬虎辦公室內，餘華伏案工作，面容認真，雙手是三孔氧槍噴頭法蘭零件的設計參數和尺寸數據蘭零件的材質採用鑄鐵和電爐鋼兩種，經過埋法蘭零件圖紙畫出，餘華啓用思維計算機，目之中構建法蘭零件的數學模型，而後載入基準材米開始計算模計算模鑄鐵法蘭和電爐鋼法蘭的爐內工作這是餘華獨一無二的優勢，無數科學家夢數學模型中，一股高壓純氧沿中心管高速前進，似如流般涌，來到噴頭法蘭部位後，對鑄鐵材料的法蘭施加巨大壓力鑄鐵雖然不及電爐鋼，但也能輕鬆承受這股高壓氣態純氧所產生的壓力，在鑄鐵法蘭工作一秒後，數學模型引入新的變量因素一一爐內工作環境火紅色轉爐出現，高達一千多攝氏度的鋼水，時時刻刻向外釋放高額熱量，空氣迅速升溫加熱，籠罩採用鑄鐵材料製作的法蘭“擦！”在低溫冷卻水和高溫熱浪雙重影響下，鑄鐵迅速產生變化，強度和硬度以肉眼可見的速度降低，僅僅過了十數秒，鑄鐵法蘭產生一道裂紋，高壓純氧和低溫冷卻水隨即泄露數學模型計算終止“鑄鐵不行，看來只能用電爐鋼了”餘華對於鑄鐵法蘭的模數據並不意外，面色平靜，腦海分析這些模計算數據後，給出一個初步結論，而後開始進行電爐鋼材料的法蘭數學模型計算鑄鐵和電爐鋼兩種材料的力學性能明顯不同，而餘華之所以要做兩種數學模型計算的緣故，只爲了查看鑄鐵材料能否滿足使用莫得辦法，根據地窮，中華窮，鑄鐵成本和電爐鋼成本完全是兩概念，如果鑄鐵材料能滿足法蘭盤的使用環境，那就沒有必要耗費珍貴的電爐鋼可惜，鑄鐵法蘭的結果沒有令餘華驚喜數學模型計算再次啓動，高壓純氧和爐內工作環節等等現實變量因素出現，這一次，採用電爐鋼材料的法蘭盤，在近乎真實環境下穩定運行，工作時間達到十個小時以上“材料力學數據合格，安全壓力餘量充足，在有冷卻水的情況下，電爐鋼法蘭能長時間運行，在沒有冷卻水的情況下，大概十分鐘就會因爲高溫而改變自身材料特性不過，十分鐘已經足夠噴頭損毀幾百次”跑了一遍動態計算模的餘華，得出電爐鋼法蘭的材料力學數據和各項參數，退出消耗巨大的思維計算機模式，默默思索這份計算數據表明，法蘭設計沒有問題，必須採用電爐鋼材料噴頭法蘭搞定，整個氧槍研製項目基本宣告結束，餘華在圖紙上標註零件規格和材料要求，而後打開裝滿數十份設計圖紙的抽，將這張法蘭設計圖摺疊整理，放入其中抽裏這些設計圖紙全是關於氧槍的圖紙，包括整體三視圖、噴頭設計圖紙、槍身設計圖紙等等，千萬別以爲數十份很多，事實上，這個年代搞技術開發的工程師和學者，圖紙消耗動幾十上百公斤是的，幾十上百公斤這還不算多，如果是那種超高難度且結構複雜的工程項目，圖紙消耗量甚至能達到噸級標準對比同時代的同行們，餘華這幾十份圖紙，已經算超級勤儉節約的級別而這些，全都依賴於思維計算機和思維近似物理系統“氧槍算是搞定了，趁着現在還有精力，研究一下空分設備”餘華放好圖紙，心思由氧槍轉移到空分設備上，稍微休息一會兒，接着取出一張空白圖紙擺放於桌整個人面容有些嚴肅，右手執筆，在旁邊草稿紙寫出空分設備的工作原理和製氧流程原理爲利用氧氣與氣不同的沸點進行製氧，製氧流程大致分爲壓縮一淨化一換熱一製冷一精要從空氣中製取氧氣，首先第一步，也是最重要的步驟，壓縮空氣問題來了，如何壓縮空氣？
很簡單，上一個擁有內部空間且封閉的金屬體，加上往復運轉表面光滑的鑄鐵金屬，就能實現壓縮空氣，它在機械工程領域可以稱之爲氣缸與活塞光有氣缸與活塞還不夠，爲了能傳動能量讓活塞運轉起來，肯定要加裝曲柄連桿,連接能量供應核心，這個點由把電能轉化爲機械能的電機負責提供，此後，再加裝完全密封的鑄鐵殼體與進排管道，一個可以壓縮空氣的機器設備就做好了這，就是空氣壓縮機從機械工程角度講，壓縮機工作原理非常簡單，對後世任何一名理科高中生而言只要聽了課，隨便扯理解，動手能力強的學生，都能造個簡易壓縮機而壓縮機更是遍佈千家萬戶，舉個最簡單的例子，後世家家戶戶全都有的空調和冰箱，全靠壓縮機制冷不過，作爲工業級空分設備的心臟，研發道路上的第一隻攔路虎，具有不可替代性的壓縮機，工作要求和指標卻遠遠超過空壓縮機和冰箱壓縮機，而且，對壓縮機而言，想要整臺空分設備生產出足夠的氧氣，必須付出五倍以上的努力原因很簡單，空氣中的氧氣體積分數爲21%製取一份氧氣，需要五份空氣對壓縮機來說，滿足一臺最小的2T級實驗氧吹爐單位耗氧量，即180立方米每小時氧氣產量，得直接乘以五倍如果是真正意義上的30噸級工業氧吹爐，那就更加誇張了3噸級氧吹爐不僅意味着鋼水容積增加，而且單位耗氧量急劇上升，達到每噸金屬3.5立方米/每分鐘！
這是什麼概念？
每小時供氧強度要達到6300立方米，然後再乘以5，得到3.15萬立方米空氣的天文數字當然，餘華沒有好高遠，準備直接上馬7000立方米每小時的空分設備，腳踏實地，從小出發，目標定在每小時200立方米氧氣的空分設備“現階段全世界空分設備的氧氣產量不高，主要原因在於壓縮機進氣量不夠，而這取決於進氣機組的進氣效率…”餘華右手握着鉛筆，簡單幾筆，便畫出一個具有極簡風格的進氣機組結構，腦海高速運轉思考進氣機組與進氣效率！
工業級空分設備的研發難度之所以高，在於超高製氧效率由於壓縮機必須每時每刻需要獲得巨量空氣，進氣機組的設計至關重要，已知進氣效率越高，壓縮機進氣量越高一個新的問題由此誕生，什麼結構設計的進氣機組效率最高？
沒人知道，這是肥工廠老闆和氧氣切割工程師最關心的事情當然，餘華還是知道的，已知進氣效率最高的進氣機組，唯有F-22猛禽’身上F119量扇發動機用的壓氣機，這玩意兒進氣效率之高令人感到可怕，每秒進氣量達到上千立方米以上，令這款小道比扇發動機的進氣效率，卻絲毫不弱於大道比扇發動機，推力更是達到航空發動機之最,理論上這是一款超理想的壓縮機進氣機組，如果餘華能造出來的話用F119扇發動機的壓氣機太過遙遠，回到壓縮機草圖上，餘華權衡考慮，仔細思索過後，認爲現階段最適合壓縮機的進氣機組，就是由離心式壓氣機與輪構成的輪增壓技術是的，大名的輪增壓輪增壓技術可以有效提升進氣效率，進而滿足壓縮機的進氣量需求，在整個空分設備中起到至關重要的作用餘華握着鉛筆，畫出輪增壓機組和壓縮機的概念圖，與此同時，腦海開始計算數據，分別對單級壓氣機和多級壓氣機進行不同的數據計算，數分鐘過後，餘華得到一系列數據結果計算模結果顯示：單級壓氣機和輪令進氣效率有效提升，但總進氣量不足，只有每小時780立方米，依舊無法滿足2T實驗爐的供氧強度需求二級離心壓氣機和輪令進氣效率相較單級提升30%以上，總進氣量及格，達到每小時1014立方米，滿足2T實驗爐需求三級離心壓氣機和輪令進氣效率相較二級提升45%以上，總進氣量優秀，達到每小時1470立方米這個誕生於1885年的輪增壓技術，頃刻間令空分設備研究產生翻天覆地的變化至於四級壓氣機和五級壓氣機，考慮到加工難度和材料的限制，完全沒有計算模的必要三級以上的離心壓氣機，對於1937年的機械製造業而言，就像是F119相對於黎明航發那般遙不可及“一級不夠，三級離心壓氣機對製造工藝和材料的要求特別高，成本高昂，不划算二級雖然進氣效率不如三級輪增壓機組，但已經適合”餘華對採用三種不同結構的壓縮機進行選擇，毫無疑問，二級離心壓氣機和輪的組合，最適合應用於當前的壓縮機