歷史科技:中國古代的冶鐵技術,為何會被西方國家後來者居上

歷史科技:中國古代的冶鐵技術,為何會被西方國家後來者居上

鋼鐵在如今社會的的地位,說它是人類社會的骨骼一點都不過分方方面面都是它的影子。那麼大家對於中國古代的冶鐵技術又瞭解多少呢?為什麼我國直到現在還是有許多特種鋼材還是需要靠進口呢?是不是我國從古至今冶鐵水平就不發達?今天小編就和大家捋一捋。

根據出土文物證明中國發明生鐵冶煉技術,是在公元6世紀左右。到了春秋戰國時期,塊鍊鐵和生鐵冶煉兩種工藝,幾乎是同時產生。這兩種方法在我國曆史上曾長期平行發展,在不同情況下發揮各自的作用。

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在戰國早期,我國創造了白口鐵柔化術。即透過長時間加熱,將白口鐵中的碳化鐵分解為鐵和石墨,消除大塊的滲碳體,這對提高鐵的柔性起了良好作用。戰國中期以後,鐵器已取代銅器成為主要的生產工具。

到了 西漢時期在塊煉滲碳的基礎上,興起了“百鍊鋼”技術。它的特點是增加了反覆加熱鍛打的次數,這樣既可加工成型,又使夾雜物減少、細化和均勻化,大大提高了鋼的質量。“百鍊成鋼……千錘百煉”等成語由此而來。

西漢中期,又出現了炒鋼,即將生鐵炒到成為半液體半固體狀態,並進行攪拌,利用鐵礦物或空氣中的氧進行脫碳,藉以達到需要的含碳量,再反覆熱鍛,打成鋼製品。炒鋼的發明,也打破了先前生鐵不能轉為熟鐵的界限,使原先各行其是的兩個工藝系統得以溝通,成為統一的鋼鐵冶煉技術體系。這是繼生鐵冶鑄之後,中國古代鋼鐵技術史上又一重大事件。

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在漢代,鋼鐵業的發展透過多方面展現。如爐型有了擴大,用石灰石作溶劑,風口也從一個發展到了多個,鼓風裝置從以前的人力鼓風,畜力鼓風到創造了水力鼓風的“水排”。

從唐代到明代,是古代鋼鐵技術全面發展和定型的時期。唐宋時期實現了農具從鑄制改為鍛制這一具有重大意義的歷史性轉變。明代中葉到清末,生鐵年產量達數十萬噸。 在18世紀中葉工業革命之前,中國冶鐵工業的生產規模和技術水平與西方國家相比並不遜色,甚至還要領先。

直到18世紀中葉,西方正在進行熱火朝天的工業革命。而此時的中國正處於清朝統治時期,由於閉關鎖國經濟封閉,沒有接受新的技術和概念。到了清末期又有鴉片戰爭,造成中國經濟不但不進步,還大不如前。也就是這一段時間,我國的冶鐵水平逐漸的被西方國家超越。

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在英國工業革命時期,焦炭鍊鐵的成功只是英國鍊鐵業革命的起點,它使鍊鐵業開始擺脫對木材的依賴,科爾布魯克代爾因此成為18世紀英國重要的鍊鐵中心,達比的公司成為英國各種大型鑄鐵件的主要供應商。

但其他問題也隨之而來,首先是動力問題,達比的高爐是以上下水池的水的落差形成動力來鼓風的,但在乾旱的夏天上水池蓄水不足,需將水運送到上水池。1732年,達比二世修建了用馬車來輸送水的軌道,到1742年,馬車被紐克門蒸汽機代替,此時的蒸汽機僅用於將水提升到上水池,高爐鼓風的動力仍然來自水輪機。

1776年,在希羅普郡研製出了直接將博爾登-瓦特蒸汽機用於鼓風的方法,蒸汽機因此代替了水力鼓風在高爐鍊鐵中得到應用。至此,鍊鐵業不僅擺脫了對木材的依賴,也擺脫了對水力的依賴,從而獲得了充分的發展空間。機械化大大擴大了市場對鐵的需求,包括鑄鐵和熟鐵。

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更重要地是,焦炭鍊鐵引發的冶鐵業革命在帶來鐵業繁榮的同時,使英國冶鐵業迅速向中西部和南威爾士產煤區集中,並拉動英國煤礦業進一步繁榮。廉價的鑄鐵和熟鐵使新型的動力機械得以大規模生產和應用,並使鐵構件在工程建築領域代替木材而得到廣泛應用。不僅如此,價廉質優的熟鐵使鐵路建設的大發展成為可能。

直到建國以後,我國大力發展重工業,使得鋼鐵產業一步步的提升,產量逐步趕超西方國家。但是一些特種鋼材技術仍然不能和個別國家相比。近年來不斷創新,對特種鋼材的研究越來越重視。才使得我國現在的冶煉水平能達到國際上游水平。

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