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163年前 貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法獲得專利 工業(yè)革命最偉大發(fā)明改變世界

2023-10-19 14:02 作者:hawk26  | 我要投稿

163年前,即1860年10月17日,工業(yè)革命時代最偉大的發(fā)明之一被注冊。

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美國一家煉鋼廠的貝塞麥轉(zhuǎn)爐正在運行。

英國工程師亨利·貝塞麥獲得了轉(zhuǎn)爐煉鋼法的專利,這種新型煉鋼法大大加快了從鑄鐵轉(zhuǎn)變成鋼鐵的速度,同時也大大降低了工人的勞動強度,整個煉鋼過程更加安全。從此,鋼鐵在工業(yè)、建筑、交通和軍事領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

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19世紀版畫,貝塞麥轉(zhuǎn)爐的外觀和剖面圖。

與稍后發(fā)明的平爐煉鋼法一起,貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法標(biāo)志著鑄鐵和青銅時代向鋼鐵時代的過渡。這一切可以用數(shù)字來表達:19世紀初,地球上每人每年平均只能生產(chǎn)1千克的鋼鐵,那么到19世紀末,盡管人口已經(jīng)增長了1.5倍以上,每人每年能生產(chǎn)150千克鋼鐵。

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維多利亞時代的鋼鐵廠。左邊是將鐵水倒入轉(zhuǎn)爐,中間是用鋼包將鋼水倒入模具,右邊是正在冶煉的轉(zhuǎn)爐。

貝塞麥轉(zhuǎn)爐是蒸汽朋克技術(shù)的杰作之一,它看起來就像一個巨大的金屬整流器,內(nèi)襯為一層厚厚的耐火磚,安裝在旋轉(zhuǎn)的水平軸上。將熔融狀態(tài)的鑄鐵從上方倒入其中,然后通過底部的特殊管道向內(nèi)部注入加壓的熱空氣。

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20世紀的轉(zhuǎn)爐冶煉場景,已經(jīng)采用在軌道上運行的機械化鋼包。

熱空氣穿過鐵水,燃燒掉鑄鐵中的碳和其他雜質(zhì),使其變成鋼。與此同時,工作中的轉(zhuǎn)爐看起來就像一座噴發(fā)著火焰的火山,外觀令人印象深刻。

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左圖:正在冶煉的轉(zhuǎn)爐。右圖:轉(zhuǎn)爐煉鋼法的發(fā)明人亨利·貝塞麥。

當(dāng)煉鋼過程結(jié)束時,轉(zhuǎn)爐傾斜,將鋼水倒入鋼包中。然后鋼包經(jīng)過轉(zhuǎn)運,將鋼水倒入模具中,鋼水在模具中冷卻,變成鋼錠。整個煉鋼過程只需要15~20分鐘。

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正在修理的轉(zhuǎn)爐,工人正在更換耐火空氣噴嘴。

之前的煉鋼技術(shù)源自18世紀,需要幾個小時才能生產(chǎn)出相同數(shù)量的鋼鐵,而且工人勞動強度很大。在整個煉鋼過程中,工人必須用重達40~60千克的巨大撬棍手動攪拌熔融狀態(tài)的鐵水。

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謝菲爾德一座廢棄的鋼鐵廠,將舊轉(zhuǎn)爐改造成工業(yè)歷史博物館的展品。

要知道,工人面對的鐵水溫度高達1500℃。可以想象,這樣的煉鋼技術(shù)讓工人處在最勞累、最危險、最痛苦的狀態(tài),完全可以用地獄來形容。但是,貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法的發(fā)明,讓工人的工作環(huán)境和強度發(fā)生了明顯的改變。

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下薩爾丁斯基鋼鐵廠使用小型轉(zhuǎn)爐,現(xiàn)在是葉卡捷琳堡博物館的展品。

到了19世紀末,全球鋼鐵產(chǎn)量的一半以上都是采用貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法冶煉的。盡管現(xiàn)在已經(jīng)普遍采用電爐煉鋼技術(shù),但一些地方仍在沿用幾十年前建造的老式轉(zhuǎn)爐冶煉鋼鐵。

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