中国是世界上最早发现并利用煤炭的国家,也是世界上最早用煤炭炼焦用于冶炼生铁的国家。据考证,南宋年间,中国北方就有用煤炭炼焦的历史记录。但受当时经济发展水平的限制,中国的炼焦和炼铁工业一直处于手工作坊式经营,未能形成一种产业。 真正煤炭炼焦的诞生地在英国 十七世纪末,英国资本主义经济迅猛发展,极大地刺激了对钢铁的需求,也促使人们开始探索新的炼铁技术以提高产量。近代炼焦和焦炭炼铁技术正是在这一背景下应运而生的。 1709年,英国人亚伯拉罕·达比(Abraham Darby,1678-1717)尝试以廉价的焦炭代替当时在英国已日益匮乏的木炭用于高炉炼铁。达比取得了巨大的成功,不但提高了生铁的产量,降低了成本,还大大提高了生铁的质量。 达比的突破具有划时代的意义,经常被后世视为是引燃世界工业革命的火种,因为它完全改变了当时英国工业的格局和发展历程。 钢铁时代的真正到来 到十八世纪五十年代,随着焦炭炼铁技术被广泛采纳以及炼焦技术的逐渐成熟,原来以木炭为燃料的铁厂纷纷从林区迁往煤矿附近,以降低成本和扩大产量,使得为刚刚诞生的蒸汽机、机车、铁路和机械的生产提供充足原料成为可能。 在近代焦炭炼铁技术诞生后的几十年内,英国相继出现了铸铁的铁轨、机车轮和蒸汽机缸甚至铸铁的轮船,亚伯拉罕家族的铁厂也成了十八世纪英国最成功的炼铁及铸造企业。亚伯拉罕还发现焦炭在高炉内比木炭有更好的支撑性,并利用焦炭的这一特点建造出了比以往更大的高炉。据记载,由于焦炭大大提高了铸铁的强度,亚伯拉罕的长子在继承父业以后生产的薄铸铁几乎包揽了英国蒸汽机缸的铸造合同。 到十八世纪七十年代,铁已经基本上取代木材成为了英国机械制造业的主要原料。 北美的“蜂窝焦”一蜂而上 达比的焦炭炼铁技术迅速传播到了欧洲大陆和北美洲,极大地带动了当地的采矿、炼焦和炼铁业。在相继发现煤矿的美国亚拉巴马、田纳西、宾西法尼亚等地,焦炉如雨后春笋般出现。当时的拱形土焦炉多连片建在山坡上,有时多达数百孔,远看酷似蜂窝,被形象地称作“蜂窝焦炉(beehive oven)”,生产的焦炭被称作“蜂窝焦(Beehive coke)”,也就是我们现在所说的土焦。土焦的这一英文名称一直沿用至今。据记载19世纪在美国宾西法尼亚洲焦炭卖到了1美元一车。虽然一车(wagon)到底相当于现在多少数量待考证,但这个价格在当时确实造就了一批富豪。 尽管随着新技术的产生和环保意识的提高,本世纪相继出现了顶装机焦(top-charging coke)、捣固机焦(stamp-charging coke)、捣固干熄焦(dry quenching coke),单座焦炉年产能可以高达100万吨以上,但土焦依然在世界很多国家广泛存在,并产生了很多变种,比如无回收焦(non-recovery coke)和热回收焦(heat-recovery coke)等。 铸铁桥 --- 炼焦工业的杰作 为了纪念亚伯拉罕·达比对现代钢铁工业的贡献,1779年达比的孙子在焦炭工业诞生地英国塞文河畔的考布鲁克代尔镇(Coalbrookdale)主持建造了世界上第一座铸铁结构的建筑物铸铁大桥。这座被命名为“铁桥(Ironbridge)”的桥梁直到1881年才完全竣工,共耗铁400吨。这在木炭炼铁时代是不可想象的。铁桥跨越的河段也因此被更名为铁桥峡(Ironbridge Gorge)。 铁桥至今仍屹立在塞文河的铁桥峡上,见证着近代焦炭工业诞生的这段历史。 屹立在英国Severn河畔的这座Ironbridge铁桥已经作为人类的第一个钢铁建筑被联合国教科文组织列为世界文化遗产。
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