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第71章 冶炼的春天

——贝塞麦发明新的炼钢术

1853—1856年间,由英国、法国、土耳其及撒丁王国组成的联军与沙皇俄国的军队在克里米亚地区进行了一场战争。战场上炮火纷飞、人喊马嘶,战斗进行得异常激烈和残酷。但是,3年的时间过去了,双方谁也没有占到谁的便宜,战争始终处于一种胶着状态。

造成这种局面的原因很多,其中一个重要的原因却十分令人尴尬,作为重武器的大炮炮膛经常发生破裂。当时在战场上经常可以看到有这样的情景:战斗正在激烈地进行,而占据了战场上优势的一方却突然停止了炮击,而且长官们命令士兵迅速撤出战场待命。这是因为用铁铸造的大炮经过连续炮击后炸裂,使战斗无法继续进行,所以就只能遗憾地退出战场。

为了解决这个棘手的问题,英国政府向本国科学家下达了任务:要运用一切方法,迅速生产出韧性和强度性能良好的铸炮用的钢来。众多的科学家和冶金方面的专家闻风而动,进行了苦心的研究。直到4年之后的1860年,炼钢技术才由贝塞麦最终发明成功。

亨利·贝塞麦1813年出生于英格兰哈福德郡的一个法国人家庭里。受父亲从事发明创造的影响,贝塞麦从小就热爱科学技术,长大后在伦敦大学攻读机械学和化学,最终也成为了一位著名的冶金学家、工程学家和发明家。当克里米亚战争爆发的时候,年已40岁的贝塞麦正在致力于研究新型的大炮和炮弹。为了解决大炮易炸裂这个难题,贝塞麦和英国其他冶金专家一道开始了对炼钢技术的研究。

贝塞麦几乎跑遍了当地所有的图书馆,查阅了大量有关部门冶金技术方面的资料。除此之外,他还多次到炼铁厂里进行实地考察,直接观察炼铁的整个过程。为了研究方便,他给自己建立起了一个小型的实验工厂。经过一段时间的研究和观察分析,加上亲自操作实验,贝塞麦发现导致铸铁发脆、不够坚硬的主要原因在于含碳量过高。所以,降低铸铁的含碳量是解决钢材生产的关键。

一天,贝塞麦与往常一样在实验炼钢炉前忙碌着。忽然,他在坩埚的边上发现了一块十分异常的铁片。取下来后经过仔细地观察,他欣喜地确定这就是自己想要炼成的钢。又经过反复的实验和研究,贝塞麦终于弄明白了这块铁被偶然炼成了钢的原因。由于鼓风箱向坩埚里吹进了氧气,使生铁发生了氧化,分离了碳,这才使铁炼成了钢。这样,贝塞麦就自己设计制造出了一个从底部吹氧,而且可以回转的新式炼钢炉,并且不分昼夜地守候在炉子旁,不停地做着试验……

1856年夏的一天,贝塞麦终于得到了他梦寐以求的整炉纯钢。这年8月,贝塞麦向英国的科学家们公开宣布了他的炼钢理论:利于氧气除去液态铁中的硅、碳等元素就可以炼铁成钢。

当这项令人震惊的消息被报道后,不但应邀参加第一次公开炼钢实验的人抱着怀疑的态度,就是全世界听到这项消息的人也都半信半疑。33年之后,即1889年,贝塞麦在他的自传中写道:“当时,我不得不和那些不信任和深感困惑的人们周旋。因为当时瑞典制造一吨较纯的熟铁,需花费15到20英镑,而我发明的方法只需3英镑就能把生铁炼成钢。在当时,炼一炉钢往往要花费整整十昼夜的时间,产量也不高;而我的方法却能在25到30分钟内生产出5吨钢来……”

然而,贝塞麦发明的炼钢方法刚开始投入到实际生产时,不但没有给贝塞麦带来荣誉和财富,反而给他带来了痛苦和责难。原来,大规模生产出来的钢很脆,根本就不能进行锻造加工。于是,贝塞麦被称做“骗子”。面对困难,倔强的贝塞麦并没有被吓倒,而是日夜坚持在转炉旁不断地摸索、研究着炼钢失败的原因。经过反复的实验和研究,贝塞麦总算搞清楚了,失败的原因出在矿石上。原来,贝塞麦自己开始实验炼钢时所用的铁矿石不含磷,而后来大型炼钢厂里使用的矿石都含有磷。铁矿石里只要含磷就炼不出优质的钢材来。带着自己新的发现,贝塞麦于1859年来到了英国当时的钢铁工业中心——谢菲尔德市,创办了自己的炼钢厂。贝塞麦专程到瑞典去买来了不含磷的铁矿石,生产出了深受使用者欢迎的优质钢材。1860年,贝塞麦对自己发明的转炉再次进行了改进,正式制造出了后来享有盛誉的“贝塞麦转炉”。1870年,他又发明了除去铁中残留磷的炼钢新方法。

由于发明了最早的转炉炼钢技术,促进了炼钢业和工业社会的极大发展,贝塞麦被誉为“开创了世界钢铁时代的人”,并且于1879年被英国王室封为“爵士”。

贝塞麦发明的转炉经过后人的改进和完善,至今仍在钢厂里广泛应用:贝塞麦炼钢法问世后,又促进了托马斯炼钢法、西门子一马丁炼钢法等更先进的工艺的诞生。贝塞麦逝世时,世界各地以他的名字命名的钢铁厂就有几十家之多,充分表达了人们对这位钢铁工业先驱者的崇敬。

传说在两千五百多年前的春秋战国时期,浙江武康(今德清县)生活着一对特别善于炼铁铸剑的夫妇,男的叫干将,女的叫莫邪,他们铸出的剑,剑刃锋利,寒光逼人,比一般人铸出的铁剑要好得多,一直被称为剑中精品。有人说,莫干剑之所以锋利无比,原因就在于干将莫邪夫妇铸造出的是含钢的剑,而当时其他人铸出的适只是一般的铁剑。20世纪70年代中,人们在秦始皇陵兵马俑遗址中众多的出土文物里,发现被埋藏地下二千二百多年的宝剑。经过科学家们研究,这的确是一柄含钢的宝剑。

斗转星移,沧海桑田,当昔年的树木化作今朝的“黑色钻石”,繁华与纷争便一同到来。

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