※ 引述《MidoriG (いいよ、恋よ!)》之铭言:
: 在知乎看到一篇文章,里面说到18世纪英国才使用汉朝就普及的炒钢法
: 在那之前中国的冶铁工艺都是完爆欧洲的,这种说法对吗?
先讲点炼铁(或说炼钢)基本原理。
钢铁业,自然界中的铁矿挖出来后都要炼铁,
1.通过高炉燃烧变成生铁
2.再进一步烧制成钢材(或者废铁回收重新烧制成钢材)
3.再送到铁匠铺或铁工厂去打铁成实用器具
炼铁的问题主要是原始铁矿中杂质太多。
于是要从铁矿中炼铁,要高温燃烧去除杂质,又以减少碳含量最为重要。
碳素太多,铁会变得太硬太脆,打成实用铁器容易折断或崩裂。
(另外跟一般人印象相反,现代钢铁业中杂质降低后的铁被称为钢,
接近纯铁的钢反而是较软的,打造成实用铁器过程中还要经过热处理进行再硬化。
热处理很复杂不太多说,但把高温的铁放进水或油中冷却那个淬火过程就是
热处理一环)
中钢纪录片 钢铁生产流程
https://youtu.be/-0Lytz6LTuM
或者用不太精确但简单点的说法,就是用高温把铁矿中的杂质烧掉。
炒钢法就是中国人发现了要从生铁炼成钢材的处理过程中,
进行搅拌增加空气混入可以增加燃烧效率,
可让杂质含量降低,产生更好的钢材。
http://ohmura-study.net/402.html
http://ohmura-study.net/image/40207.jpg
炒钢法图解
在欧洲确实炼铁法长期没有什么改进,西方人也曾有记载说清朝军队
的兵器使用的钢材,比西方的军队武器的钢材更好。
(但是要注意这钢材差异没有显著影响用铁制武器杀人的效率)
但到了十九世纪欧洲人陆续发明了反射炉跟转炉,制钢效率大幅度提升,
炒钢法就完全被超越了。
这个过程其实在亚洲最早建立现代钢铁工业的日本身上可以看到痕迹。
日本在明治维新前后时尝试引进欧洲技术建立现代钢铁业,最早建立的是反射炉。
韮山反射炉
https://youtu.be/sR9teDjiVeM
但反射炉很快被转炉淘汰,这些早期反射炉就只作为遗产保存。
现代钢铁业就都是用转炉了。
现代转炉的原理是透过吹入氧气来增加炉内的燃烧效率,好产生足以将铁
融化的高温。然后倾倒转出就可以送入产线。
具体流程还是请看上面中钢纪录片。
https://www.tobata-s.com/img/products/furnace-02.png
炒钢法在19世纪以前确实是蛮先进的,但还是强调,这钢材好坏差异
没有显著的影响战争效率。
铁矿来源跟炼铁技术差异的影响在日本的炼铁史上有些踪迹。
日本不像北欧有好铁矿(自古北欧多神剑),
连普通铁矿都很少,生铁来源甚至大多只能用铁砂,
而且没有得到中国的炒钢法,只能自己搞所谓的Tatara制铁法。
下面这个是现代作为文化保存复原的Tatara制铁法,
Tatara制铁的纪载不明确,是不是真是这样有点争议,
但可以看得出来是很辛苦的
https://youtu.be/yvJGmLuhwzs
但是不论是中国的炒钢还是日本的Tatara,在现代转炉的
神奇威力之前都是过去遗物了。
现代文明大量使用钢铁,都是发明了转炉高速大量炼钢法才能成立的。
军事史上的战舰战车等等也都要靠转炉炼钢。