焦炭炼铁的创造与英国工业革新
新产品
详情介绍
工业范畴的技术创新是导致18世纪英国工业革新的底子要素，而人们最早想到的技术创新是纺织机和蒸汽机。但在经济学家眼里，18世纪产生的由木炭炼铁向焦炭炼铁的革新，其含义不小于纺织机和蒸汽机的创造，乃至更为深远。
早在17世纪开端的10年，英国的木材资源供给现已非常缺少，燃料的饥馑成为阻止炼铁业开展的关键问题，处理问题的仅有途径便是找到一种适宜的燃料替代木炭炼铁。其时，煤炭作为燃料已在玻璃、制砖等职业得到广泛使用，因而用煤替代木炭便成了仅有的挑选。
用煤作为燃料替代看起来非常简略，但该进程却花费了大半个世纪的时刻。期间许多人进行了各种测验，其间最为闻名的是英国人杜德利（Dud Dudley，1599-1684)。杜德利身世于贵族，受过杰出的教育。20岁时他掌管了其父杜德利勋爵的三家铁厂、一座炼铁炉和两座铸造炉，并开端实验用矿煤替代木炭炼铁。为此，杜德利请求到了两项专利（1621年和1638年），但实际上并未获成功，因为用厚煤块和煤屑做燃料，煤块所含的硫会导致生铁的热脆性，使之无法铸造成形。
17世纪后半期，尽管英国已有人开端测验用焦炭来炼铁，但将其线世纪初的亚伯拉罕·达比（Abraham Darby，1676-1717）。达比早年在伯明翰的一家麦芽糖厂做学徒，1699年他学徒期满后搬到了布里斯托尔（Bristol），在那里他和他人一同开办公司制造家用的铜锅。后因铜的本钱高，达比决议测验用铁铸锅并取得成功，还请求了专利。
1708年达比离开了布里斯托尔的公司，来到希罗普郡（Shropshire）的科尔布鲁克代尔（Coalbrookdale）创办了自己的铁厂。在麦芽糖厂的阅历让达比有运用焦炭的经历，他租下了一座现已抛弃多年的炼铁炉，进行焦炭炼铁的实验。其实验的概况已无记载，但他一定是发现了焦炭不如木炭那么简单焚烧，有必要改善鼓风设备和调整炉内结构以取得更足够的空气。因而，他改善了高炉的内径使之习惯焦炭炼铁，并为高炉安装了一套新的鼓风设备。改善后的高炉于1709年景功用焦炭炼出生铁[1]。值得一提的是，这不是一个能事前预设的成功，而是一个不断试错的进程，这也是英国工业革新时期技术创新的重要特征。因为无法看到炉内产生的状况，因而只要出铁后才干知道事前设定的调整是否可行，若成果不抱负，只能在停炉后再进跋涉一步调整和实验。除了对炉子的调整外，在炉子作业时还需进行其他方面的实验，如风压的调整、焦炭和铁矿石的配比等。因而，达比的成功必定是在杂乱而绵长的试错中完成的。
达比的成功还体现出，在英国工业革新时期，技术创新首要来自于企业家或工程师为处理出产问题和盈余的愿望，这便是咱们现在所说的“企业家精力”（entrepreneurship）。在近代，由“企业家精力”导致的技术创新往往先于科学发现而成为工业化的引擎，推进工业革新在各出产范畴全面打开。
焦炭炼铁的成功仅仅英国炼铁业革新的起点，它使炼铁业开端脱节对木材的依靠，科尔布鲁克代尔因而成为18世纪英国重要的炼铁中心，达比的公司成为英国各种大型铸铁件的首要供给商。但其他问题也随之而来，首先是动力问题，达比的高炉是以上下水池的水的落差构成动力来鼓风的，但在干旱的夏天上水池蓄水缺乏，需将水运送到上水池。1732年，达比二世修建了用马车来运送水的轨迹，到1742年，马车被纽克门蒸汽机替代，此刻的蒸汽机仅用于将水提高到上水池，高炉鼓风的动力依然来自水轮机。直到1776年，在希罗普郡研发出了直接将博尔登－瓦特蒸汽机用于鼓风的办法，蒸汽机因而替代了水力鼓风在高炉炼铁中得到使用。至此，炼铁业不只脱节了对木材的依靠，也脱节了对水力的依靠，然后取得了充沛的开展空间。机械化大大扩展了商场对铁的需求，包含铸铁和熟铁。更重要地是，焦炭炼铁引发的冶铁业革新在带来铁业昌盛的一起，使英国冶铁业敏捷向中西部和南威尔士产煤区会集[3]，并拉动英国煤矿业进一步昌盛。廉价的铸铁和熟铁使新式的动力机械得以大规模出产和使用，并使铁构件在工程修建范畴替代木材而得到广泛使用。不只如此，价廉质优的熟铁使铁路建造的大开展成为可能。焦炭炼铁的创造引发以钢铁业及相关职业的巨大开展，人类也由此被带入了“钢铁年代”，英国的工业革新因而得以全面打开。
我国冶金报/我国钢铁新闻网法律顾问：大成律师事务所 杨贵生律师 电话 Email：guisheng.
返回上页
