钢铁冶炼技术的革新

时间:2024-07-04 17:17:05

钢铁是发展重工业的首要原料。欧洲冶炼钢铁已有较长的历史,但主要限于小作坊生产,工艺比较粗糙。日益发展的工业对钢铁的需求也日益增大。18世纪初,因为国内产量跟不上,英国每年都要从国外进口大量钢铁。其实大不列颠并不缺少铁矿,之所以铁产量不高主要是因为用来炼铁的燃料不够。当时的冶炼技术只知道用木炭炼铁,而英国的森林资源日渐枯竭,用木炭炼铁成本越来越高。煤虽然已大量开采,但煤中含有硫化物,直接用煤冶炼不出质地好的铁来。

钢铁冶炼技术的革新

1735年,第二代阿布拉罕·达比在其父亲多年试验的基础上发明了焦炭炼铁法。如同将木材烧成木炭一样,煤也可以先炼成焦炭。用焦炭炼铁,可以炼出品质优良的铁,而且可以解决木炭短缺问题。因为有这些明显的好处,焦炭炼铁法马上推广开来。

1750年,钟表匠本杰明·亨茨曼由于在市场上找不到适合制造发条的材料,决定自己试验炼钢。当时炼钢面临的主要问题是火炉的温度不够高,亨茨曼发明了用耐火泥制的坩埚炼钢。他将生铁投入坩埚后将埚封闭,再用焦炭维持高温,使铁成为铁水。由于铁水与空气相隔绝,炼出的钢相当纯净。

1760年,工程师约翰·斯密顿发明了用水力驱动的鼓风机。鼓风机的运用使焦炭温度大大升高,从而提高了炼铁的效率。瓦特蒸汽机发明之后,又被广泛用于鼓风机上,使炼铁水平普遍提高。

1784年,工程师亨利·科特发明了搅拌法。他使用搅炼炉在铁熔化后将其搅拌成团,冷却后锻压即成熟铁。此法省力而有效,使炼铁技术又上了一个新台阶。

随着钢铁冶炼技术的不断革新,英国的钢铁产量大幅度上升。到18世纪末,英国已成为欧洲重要的钢铁出口国,率先进入钢铁时代。