鋼鐵是怎樣煉成的：鋼鐵的起源-3—鋼鐵大王卡內(nèi)基的崛起
上一期講到英格蘭仍沒有真正的鑄造鋼鐵，這一期則掀開了鋼鐵鑄造的開端
本杰明亨斯曼對鐵感到沮喪。謝菲爾德鐘表匠可用的合金因其工作而變化太大，特別是制造精致的彈簧。
亨茨曼在業(yè)余時(shí)間沒有經(jīng)過培訓(xùn)的眼科醫(yī)生和外科醫(yī)生，對鐵礦石進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并測試了不同的冶煉方法。最終他想出了一個(gè)與古印度使用粘土坩堝的方法非常類似的過程。然而，亨斯邁的技術(shù)有兩個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別：他使用的是烤煤而不是木炭，而不是將燃料放入坩堝內(nèi)，他將鐵和碳混合物加熱到煤層上。
從冶煉廠出來的鑄錠更均勻，更堅(jiān)固，更不易碎 - 這是歐洲乃至世界所見過的最好的鋼鐵。到1770年代，謝菲爾德成為鋼鐵制造業(yè)的國家支點(diǎn)。七十年后，整個(gè)國家都知道這個(gè)過程，英格蘭的鋼鐵廠變得光明。1851年，首屆世界博覽會(huì)之一在倫敦舉行，這是萬國工業(yè)作品展。水晶宮是用鑄鐵和玻璃建造的，幾乎所有內(nèi)部都是用鋼鐵制成的。機(jī)車和蒸汽機(jī)，噴泉和燈柱，可以從熔融金屬鑄造的任何東西和一切都在展出。世界上從未見過這樣的東西。Henry Bessemer是一位英國工程師和發(fā)明家，因許多不相關(guān)的發(fā)明而聞名，包括金色黃銅涂料，排版機(jī)鍵盤和甘蔗破碎機(jī)。當(dāng)克里米亞戰(zhàn)爭在19世紀(jì)50年代在東歐爆發(fā)時(shí)，他建造了一個(gè)新的細(xì)長炮彈。他把它提供給了法國軍隊(duì)，但當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)的鑄鐵大炮太脆而無法開火。只有鋼才能處理受控爆炸。坩堝煉鋼過程太昂貴，無法生產(chǎn)像大炮一樣大的物品，所以Bessemer開始尋找一種大批量生產(chǎn)鋼鐵的方法。1856年的一天，他決定將生鐵倒入容器中，而不是讓它滲入溝內(nèi)。一旦進(jìn)入容器內(nèi)，Bessemer就會(huì)通過底部的穿孔噴射空氣。根據(jù)Steel：從礦山到磨坊，一切都保持平靜約10分鐘，然后突然火花，火焰，熔化的生鐵從容器中爆裂出來。當(dāng)混亂結(jié)束時(shí)，容器中留下的材料是無碳純鐵。爆炸性冶煉事件的影響很難夸大。當(dāng)Bessemer直接在熔融生鐵上使用波紋管時(shí)，與空氣中的氧結(jié)合的碳爆炸，留下純鐵 - 通過添加含碳材料，如spiegeleisen，鐵和錳的合金 - 很容易變成優(yōu)質(zhì)鋼材。Bessemer建造了一臺(tái)機(jī)器來執(zhí)行這個(gè)程序：“Bessemer轉(zhuǎn)換器”。它的形狀像一個(gè)雞蛋，內(nèi)部粘土襯里和實(shí)心鋼外部。在頂部，當(dāng)空氣沖入爐內(nèi)時(shí)，一個(gè)小開口噴出30英尺高的火焰。然而，幾乎立刻，英國的煉鐵廠出現(xiàn)了一個(gè)問題。事實(shí)證明，Bessemer使用的磷鐵含量很少，而大多數(shù)鐵礦石都含有豐富的磷。舊的鐵冶煉方法可以可靠地去除磷，但Bessemer轉(zhuǎn)換器沒有產(chǎn)生脆性鋼。這個(gè)問題困擾了冶金學(xué)家二十年，直到一位25歲的英國警察職員和業(yè)余化學(xué)家Sidney Gilchrist Thomas找到解決磷問題的方法。托馬斯發(fā)現(xiàn)該設(shè)備的粘土襯里不能與磷反應(yīng)，因此他用石灰基襯里取代粘土。它就像一個(gè)魅力。這種新方法在20分鐘內(nèi)生產(chǎn)了5噸鋼，現(xiàn)在可用于整個(gè)英格蘭的煉鐵廠。舊的亨斯邁坩堝工藝在兩周內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)微不足道的60磅鋼，已經(jīng)過時(shí)了。Bessemer轉(zhuǎn)換器是新的鋼鐵之王。在大西洋的另一邊，大量的鐵礦石礦藏在美國荒野中尚未開發(fā)。1850年，美國的鐵產(chǎn)量僅為英國的五分之一。但內(nèi)戰(zhàn)結(jié)束后，工業(yè)家們開始將注意力轉(zhuǎn)向貝塞麥（Bessemer）工藝，這引發(fā)了一個(gè)鋼鐵工業(yè)，它將產(chǎn)生比1849年加州淘金熱更多的財(cái)富。在城市之間建造道路，在河流上建造橋梁，以及鋪設(shè)在狂野西部中心的鐵路軌道。
沒有人像卡內(nèi)基那樣完成美國夢。蘇格蘭移民12歲時(shí)抵達(dá)該國，定居在匹茲堡的貧民區(qū)。卡內(nèi)基開始在電報(bào)局擔(dān)任青少年信使。有一天，賓夕法尼亞鐵路公司的一位高級官員對辛勤工作的青少年印象深刻，聘請卡內(nèi)基擔(dān)任他的私人秘書。“Star-Spangled Scotsman”開創(chuàng)了商業(yè)頭腦，在鐵路行業(yè)中嶄露頭角，在此過程中進(jìn)行了一些精明的投資。他擁有一座橋梁建筑公司，鐵路工廠，機(jī)車工廠和鐵廠的股份。當(dāng)聯(lián)邦在1865年投降時(shí)，30歲的卡內(nèi)基將注意力轉(zhuǎn)向建造橋梁。由于他的工廠，他可以隨意批量生產(chǎn)鑄鐵。
但卡內(nèi)基知道他可以做得比鑄鐵好。耐用的橋梁需要鋼。在西德尼·托馬斯（Sidney Thomas）用石灰基襯里改造貝塞麥轉(zhuǎn)爐之前大約十年，卡內(nèi)基將Bessemer工藝帶到了美國并購買了無磷鐵來生產(chǎn)鋼鐵。他在賓夕法尼亞州霍姆斯特德建立了一家鋼鐵廠，為建筑師稱為“摩天大樓”的新型建筑制造合金。1889年，卡內(nèi)基的所有資產(chǎn)都以一個(gè)名稱合并：卡內(nèi)基鋼鐵公司。到目前為止，卡內(nèi)基一手生產(chǎn)的鋼鐵產(chǎn)量幾乎是全英國的一半。其他鋼鐵公司開始在全國各地興起，創(chuàng)造了新的城鎮(zhèn)，包括康涅狄格州的一個(gè)鐵礦鎮(zhèn)，名為“ Chalybes ”，僅次于古代的鐵器制造商。美國突然涌入鋼鐵行業(yè)的頂峰。但事情即將在卡內(nèi)基的Homestead Steel Works，從匹茲堡的Monongahela河對面變得崎嶇不平。為了降低制造成本，工資很低。1890年的84小時(shí)工作周的工資不到10美元（今天約250美元） - 以及熱鋼廠的勞動(dòng)力退役。事故很常見，在匹茲堡，空氣受到嚴(yán)重污染，“大西洋月刊”的一位作家稱鋼鐵城為“蓋掉地獄的地獄”。1892年7月，卡內(nèi)基鋼鐵公司和代表霍姆斯特德工廠工人的工會(huì)之間的緊張關(guān)系沸騰了。公司主席亨利克萊弗里克采取強(qiáng)硬立場，威脅要削減工資。這些工人絞死了弗里克的肖像，他用三英里長的帶刺鐵絲網(wǎng)圍繞工廠作出回應(yīng)，期待敵對行動(dòng)。工人投票罷工，隨后被解雇，導(dǎo)致圍欄工廠的綽號：“弗里克堡”。大約3,000名罷工者控制了Homestead，迫使當(dāng)?shù)貓?zhí)法部門。弗里克從平克頓偵探局雇傭了300名代理人來保護(hù)工廠，并于1892年7月6日上午發(fā)生內(nèi)戰(zhàn)。男子們聚集在河岸邊，向Pinkerton特工投擲石塊并開槍，試圖在船上上岸。罷工者利用他們能找到的任何武器，推出舊炮，點(diǎn)燃炸藥，甚至將燃燒的火車車推入船中。當(dāng)一個(gè)8,500人的國民警衛(wèi)隊(duì)營進(jìn)入城鎮(zhèn)并將宅基地置于戒嚴(yán)之下時(shí)，秩序得以恢復(fù)。沖突中有10人遇難。弗里克后來被一位聽說過罷工的無政府主義者射殺并刺傷他的辦公室，但幸免于難。不久之后，他離開公司，1897年，卡內(nèi)基聘請了一位名叫Charles M. Schwab的工程師（不要與Charles Schwab公司的創(chuàng)始人混淆）擔(dān)任新任總裁。1901年，施瓦布說服卡內(nèi)基以4.8億美元的價(jià)格出售他的鋼鐵公司。施瓦布的新公司與其他工廠合并成為美國鋼鐵公司。美國鋼鐵業(yè)繼續(xù)爆發(fā)到20世紀(jì)。1873年，美國生產(chǎn)了22萬噸鋼材。到1900年，美國鋼鐵占1140萬噸，超過英國和成功的德國工業(yè)的總和。新的美國鋼鐵公司是世界上最大的公司，生產(chǎn)全國三分之二的鋼鐵。這是一個(gè)前所未有的生產(chǎn)率，但鋼鐵鑄造廠剛剛變暖。
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