**章 煤的利用史
在我国历史文献记载中,煤炭的利用方式多种多样,从燃烧取暖到金属冶炼,从写字作画到中医入药,正是这些丰富的利用手段,使得煤炭在我国历史长河中留下浓墨重彩的一笔。
时至今日,煤炭在我国能源供应中占据重要地位,对国民经济的发展起着不可替代的支撑作用。没有煤炭来发电、没有煤炭来炼钢,我们的衣食住行都会很艰难,更别提煤炭给幸福生活带来的便利条件了。下面让我们一起去了解一下人类认识煤、使用煤的历史吧!
煤炭
煤铁冶炼推动了人类文明进步
在中国古代,煤真正的工业化利用要从冶铁行业说起。河南巩义市铁生沟和古荥镇汉代冶铁遗址中都先后发掘出了大量的煤饼,这说明我国*迟在汉代就掌握了制作型煤和利用煤冶炼铁的技术。
春秋战国时期古人炼铁
古荥汉代冶铁遗址博物馆
南北朝时期,我国就有关于用煤炼铁的文字记载。唐宋时期,随着人口增加,对冶炼技术与燃料的需求与日俱增,据考证,公元1078年前后,宋代每年平均的铁产量达到了7.5万吨到15万吨。唐代就出现了“炼炭”“瑞炭”等处于雏形阶段的焦炭。到了宋代技术逐步完善,出现了专门的炼焦炉。1958年,在河北磁县观台镇的宋元遗址发现了三座炼焦炉和两座瓷窑遗址,遗址中有许多煤渣土,煤渣薄的地方仅0.15米,厚的地方0.95米,这说明在宋元时期,古人已经掌握了炼焦技术和以煤为燃料烧制瓷器的工艺。山西稷山的金代墓葬中出土了数百斤焦炭。炼焦技术的发明和焦炭的出现是我国古代煤炭利用史上的一个飞跃。明代宋应星《天工开物》中记载:“碎煤有两种 炎平者曰铁炭,用以冶锻”,把适合于炼铁的煤称为铁炭。
中国磁州窑富田遗址
国外在冶炼实践中也总结出了炼焦技术,但比中国要晚近千年。图中这座建于1779年的英国大铁桥,是世界上**座铁桥。桥整体呈现拱形,跨度为30.6米,重达384吨,别看这座桥跨度这么长,但它的大梁几乎全是用铸铁制作的,这说明当时无论是铁的产量还是质量都有了质的飞跃。那么这种跨越是如何做到的呢?
英国大铁桥
古代英国炼铁用的主要是木炭。到了近代,英国当时生产1吨铁需要5吨木炭。英国曾有人尝试把煤直接和铁矿石混合一起放在高炉里冶炼,但是他和我们中国古人发现了同一个问题,就是有些煤里有很多杂质,这样炼出来的生铁太脆了,没法用。
解决这个难题,不得不提这座宏伟铁桥的发明人亚伯拉罕 达比三世的爷爷老亚伯拉罕 达比。1708年前后,出生于钢铁铸造世家的老亚伯拉罕 达比开始尝试以廉价的焦炭代替当时在英国日益匮乏的木炭进行高炉炼铁,在经历了多次失败后,他发现了*适合用来生产焦炭炼铁的煤种是产自什罗普郡的低硫煤。另外达比还放大了炼铁高炉的尺寸,保证铁矿石与燃料能长时间接触,并通过安装更强大的鼓风设备以提升炉温,持久强大的鼓风保证了燃料充分地燃烧和氧化。
木炭燃烧
经过几年的努力,老亚伯拉罕 达比在1715年前后完全掌握了焦炭冶铁的技术。到1791年,焦炭制生铁已经占英国生铁产量的90%,大大缓解了木材对制铁业的限制。老亚伯拉罕 达比的这一突破具有划时代的意义,改变了当时英国工业的格局和发展历程。
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