第119章 钢铁历史

还原法发展到了间接还原法，亦就是生铁冶炼。

    由此西汉到东汉时期，中国人搞出了生铁、铸铁、可锻铸铁等一系列生铁产品，并使用了高炉来批量生产。

    根据此后已经发掘出土的几座高炉遗迹来看，它们的基本结构和近代高炉差不多，工作温度一般在1300度上下，有独立的入料口、进气口、排渣口、出铁口等结构，通过炉底积存的铁渣计算其高度高达6米以上。

    高炉的特点是持续生产，只要不停地从入料口投入矿石和燃料，铁水就会源源不断地流淌出来，日产生铁料可达1吨以上。由此可以十几年不断。

    中国通史也认为，到宋明时代，中国的官办铁厂只有一二百家，但是年产生铁高达数万吨。

    有的学者甚至认为应该超过十万吨。

    当时西方的生铁生产要等到1516世纪才出现。

    也就是说，西部世界在批量冶铁技术上，迟于华夏民族数百年。

    东汉时期，华夏工匠发明的炒钢法。

    经过事实考察下来发现，这种技术有点言过其实。

    因为东汉的炒钢法是单室炒钢，英国那个炒钢是双室炒钢反射炉炒钢。

    反射炉炒钢最早在中国明代的湖南地区投入使用，直到上世纪80年代仍有些小作坊在使用这种方式生产钢制品。

    炒钢法是用生铁炒炼出钢。汉代的方法是用碳粉和生铁包起来进炉烧，待生铁加热到半液态后开炉不停地搅拌。

    大量的搅拌使得杂质和碳一起被析出排掉，剩下的就是品质较高的海绵铁。接着按原样锻打、渗碳，即可得到熟铁或钢材。

    炒钢和块炼铁出的都是海绵铁，还需要此后继续进行热技术处理。高明的炒钢工匠，可以根据经验，控制炒制时间判断出产品成分，这样可以不经过渗碳而只用锻打得到低碳钢，但很少能得到中碳钢和高碳钢。

    就此看来，是否出好钢铁还是看冶铁的最终技能，而块炼铁应该做不到这一点。

    因为块炼铁要停止冶炼过程必须拆毁炉具，不能像炒钢那样精确控制炒炼时间。

    此外，由于后期出现的熔炼高炉的生产效率极高，半液态下碳的析出速度也高，高炉炒钢的生产效率也大大高于块炼铁。

    人类的技术工匠，通过反复热锻来提高钢材的质量，自然也锻造了八面汉剑这种历史名剑系列。

    华夏民族在汉朝时期，兵器的制造就已经很成熟与先进，至少冶铁，铸件技术比全世界早600年以上。

    灌钢据说是当时只有中国工匠在用。

    当时还有一种最小众的钢铁冶炼方法，叫坩锅法，也就是液态半液态炼钢法。

    印度和中国都出土过古代炼钢坩锅。有学者认为，大马士革钢就是坩锅钢，出口到中国的当时称为镔铁。

    一般为皇室贵族用来打造刀剑等宝剑。

    印度的坩锅可以达到1400度左右的冶炼温度，让钢在半液态环境下冶炼，而中国出土的坩锅据说在测试中可以承受1600度以上的高温，足以达到全液态冶炼的标准。

    不过中国的坩锅出土数量很少而且只有几个极短的时代，接着就消失了，并不比中世纪的生铁多到哪里去。

    西方一直在用一次还原法生产钢铁。罗马人似乎对钢知之甚少，他们的产品以熟铁为主。中世纪钢产品逐渐增多，竖炉逐渐代替了以前的地炉和平炉。

    竖炉冶炼的温度仍然在生铁的液化温度以下，所以从原理上说仍然是一种块炼铁。但是竖炉有沉降过程，而且有排渣功能，冶炼质量比以前有很大进步。但是由于竖炉没有出铁口非液态，当然无法自己出来，因此冶炼完毕后必须熄火，再拆开炉体取铁，效率不高。

    欧洲从1516世纪才开始用高炉冶炼生铁，之后高炉技术开始突飞猛进，到17世纪主力高炉已经换成了日产16吨的型号，把中国的技术远远的抛到了脑后。

    也就是在17世纪，冶金学正式成为一门现代科学。

    接着到18世纪现代坩锅炼钢法出现，高品质弹簧钢和切削用超高碳钢都出现了。

    同样在18世纪，反射炉炒钢法大量运用与工业生产，撑起了第一次工业。19世纪中期，转炉、平炉、电炉相继问世。

    到19世纪末，欧洲的钢产量由几万吨上升到两千万吨，完成了第二次工业革命。

    自然，这也是欧洲战争最频繁的历史时期。

    本章完