《新工业革命》第一章 增长的机器(2)

公元前1200年左右,冶炼技术在美索不达米亚(大概为今伊拉克及附近地区)有了突破性进展。人们研究出新的方法,使熔炉保持足够高的温度--大约1200摄氏度,从而使铁的冶炼成为可能。*此外,人们还想出了更好的办法分离杂质--称为“熔渣”,即用锤子捶打。这种冶炼方法迅速传播到地中海东部很多地区。随着铁的冶炼技术越来越成熟,铁供应量也不断增加,其价格因此下跌,在公元前1000年之前的400年间,价格总计下降了97%。

在同一时期,人类发现了钢。这是一种“折中”的材料,根据具体用途,碳与其他元素以不多不少、恰到好处的比例结合在一起。人们发现,当铁与少量的碳结合时,这种材料变得相对柔软,更容易塑型。当碳的含量增加,这种材料会变硬,也变得更脆。用现在的术语来讲,含碳量较低(低于0.5%)的铁被称为“熟铁”,含碳量相对较高(高于1.5%)的铁被称为“生铁”。钢不是由单一元素构成的合金,而是由铁的多种变体构成,其性能取决于其化学性质。在当今的炼钢厂里,添加少量的、特定的微量元素(如钒、铬和镍)是非常重要的。这些构成上的变化改变了钢的性质,比如使钢更加耐腐蚀,或者具有更好的导电性能。从公元前1200年开始,人类进入铁器时代。历史学家通常认为铁器时代大约持续了1300年,但事实上铁器时代从未真正结束。

早些时候,要想准确地界定钢的组成成分几乎是不可能的。炼铁和炼钢的过程不但缓慢,而且完全凭借经验。然而,在1000多年的时间里,中国始终是钢铁冶炼的领导者。中国制造了高炉(利用风箱鼓风、利用水力驱动活塞),远远领先于其他国家。中国早在公元前200年就已经知道如何制造高炉,这比欧洲早了1600年。中世纪的绝大部分时期,不论是总产量还是人均产量,中国的铁生产都遥遥领先于欧洲。但是到了17世纪后期,英国逐渐成为钢铁冶炼的重要地区。

英国成为制造业强国

这些重大变化的中心是英格兰北部的谢菲尔德市,这得益于靠近三大自然资源地的地理优势。奔宁山脉可以非常便捷地提供铁矿资源,流经城市的顿河提供了高炉冶炼所需的水力,同时旁边的煤炭产区为其提供了丰富的煤炭资源。在那个时期,煤炭已经取代木炭成为主要的冶炼还原剂。

本杰明·亨茨曼是锁匠,也是钟表匠,1740年从唐克斯特搬到了谢菲尔德附近一个名为汉兹沃思的村庄。起初他对钢铁冶炼并不感兴趣,而是喜欢用钢铁制造产品。但是他对当时钢的质量越来越不满意,最终他决定寻找新的炼钢方法。亨茨曼最终解决了困扰美索不达米亚炼钢者的两个关键问题:提高温度,改变铁/碳/渣的构成比例。

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