2022足球世界杯押注:焦炭炼铁的创造与英国工业革新

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  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。

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