新的鋼鐵之王
19世紀(jì)50年代，克里米亞戰(zhàn)爭(zhēng)在東歐爆發(fā)時(shí)，Bessemer 建造了一個(gè)新的細(xì)長(zhǎng)炮彈。他把它提供給了法國(guó)軍隊(duì)，但當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)的鑄鐵大炮太脆而無(wú)法開火。只有鋼才有更強(qiáng)大的性能來(lái)處理受控爆炸。Bessemer 發(fā)現(xiàn)，將融化的生鐵放進(jìn)轉(zhuǎn)爐內(nèi)，吹入高壓空氣，便可燃燒掉生鐵所含的硅、錳、磷、碳，而煉成鋼。
這是首創(chuàng)大量產(chǎn)鋼的方法，Bessemer 的煉鋼轉(zhuǎn)爐成了新的鋼鐵之王。而這種煉鋼轉(zhuǎn)爐也以Bessemer 的名字而命名，此后，歐洲、美洲都引進(jìn)了這一先進(jìn)方法，世界進(jìn)入了鋼鐵時(shí)代。
美國(guó)鋼鐵
19世紀(jì)60年代，從采礦、煉鐵到最終制成成品，美國(guó)鋼鐵的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)極為分散，這就會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品的成本很高。
卡內(nèi)基決定建立一個(gè)囊括整個(gè)生產(chǎn)過程的供、產(chǎn)、銷一體化的現(xiàn)代鋼鐵公司。首先，從技術(shù)上講，成本低廉的Bessemer 轉(zhuǎn)爐煉鋼法已經(jīng)發(fā)明。其次，美國(guó)的鋼鐵市場(chǎng)十分廣闊，供不應(yīng)求。第三，在財(cái)力上卡內(nèi)基已擁有數(shù)十萬(wàn)美元的股票及其它財(cái)產(chǎn)。
安德魯卡內(nèi)基
1865年，30歲的卡內(nèi)基將注意力轉(zhuǎn)向建造橋梁。因?yàn)樗墓S，他可以隨意批量生產(chǎn)耐用的鋼鐵。
1889年，卡內(nèi)基把他投資的所有公司進(jìn)行合并，命名為：卡內(nèi)基鋼鐵公司。
到目前為止，卡內(nèi)基生產(chǎn)的鋼鐵產(chǎn)量幾乎是全英國(guó)的一半。其他鋼鐵公司也開始在全國(guó)各地興起，美國(guó)突然成為了鋼鐵行業(yè)的頂峰。
為了降低制造成本，工人的工資很低。1890年，工人們每周工作84小時(shí)，工資只有不到10美元（今天約250美元）。而且，事故頻發(fā)，空氣也受到嚴(yán)重污染。當(dāng)時(shí)，人們把鋼鐵城稱為“地獄中的地獄”。
1892年7月，卡內(nèi)基鋼鐵公司和代表Homestead工廠工人的工會(huì)之間的緊張關(guān)系沸騰了。公司主席弗里克威脅工人要削減工資，并把工廠用三英里長(zhǎng)的帶刺鐵絲網(wǎng)圍了起來(lái)。工人們絞碎了他的肖像，投票罷工。
7月6日上午，發(fā)生了內(nèi)戰(zhàn)。工人們向弗里克請(qǐng)來(lái)的8500人的警衛(wèi)隊(duì)投擲石塊并開槍，推出舊炮，點(diǎn)燃炸藥，甚至將燃燒的火車推入船中。
最終，沖突中有10人遇難。弗里克也在他的辦公室被刺傷，但幸免于難。1897年，卡內(nèi)基聘請(qǐng)了一位名叫施瓦布的工程師擔(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(guó)鋼鐵公司。
1873年，美國(guó)生產(chǎn)了22萬(wàn)噸鋼材。到1900年，美國(guó)鋼鐵占1140萬(wàn)噸，超過英國(guó)和德國(guó)工業(yè)的總和。新的美國(guó)鋼鐵公司是世界上最大的公司，生產(chǎn)全國(guó)三分之二的鋼鐵。
戰(zhàn)爭(zhēng)與和平的金屬
施瓦布又擔(dān)任了另一家快速發(fā)展的公司——伯利恒鋼鐵公司的總裁。1914年，也就是大戰(zhàn)前兩個(gè)月，施瓦布收到了英國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)辦公室的秘密消息。英國(guó)人希望伯利恒為英格蘭建造4000萬(wàn)美元的武器，并且不與皇冠的敵人做生意。
1914年戰(zhàn)爭(zhēng)剛剛開始時(shí)，美國(guó)生產(chǎn)了2350萬(wàn)噸鋼，比14年前生產(chǎn)的鋼多了兩倍。在1918年戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束時(shí)，伯利恒鋼鐵公司產(chǎn)量再次增加了一倍。
戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，美國(guó)煉鋼業(yè)比以往任何時(shí)候都更加強(qiáng)大。絕大多數(shù)鋼鐵都來(lái)自這兩家公司：美國(guó)鋼鐵公司和伯利恒鋼鐵公司。
接著，鋼鐵材料進(jìn)入了汽車、家用電器和食品罐頭行業(yè)。美國(guó)鋼鐵公司和伯利恒鋼鐵公司的資產(chǎn)價(jià)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于福特和通用汽車公司。
這次鋼鐵時(shí)代的繁榮，又遇到了新的危機(jī)。1929年股市崩盤，隨著經(jīng)濟(jì)陷入大蕭條，鋼鐵生產(chǎn)也開始放緩。
大蕭條之后，金屬饑渴的戰(zhàn)爭(zhēng)引擎再次點(diǎn)燃了世界的鑄造廠。德國(guó)占領(lǐng)了丹麥，挪威和法國(guó)的土地，獲得了對(duì)新鐵礦和鋼廠的控制權(quán)。突然之間，德國(guó)能夠生產(chǎn)出與美國(guó)一樣多的鋼鐵，在東方，日本控制了滿洲里的鐵礦和煤礦。
珍珠港事件將美國(guó)卷入了二戰(zhàn)，美國(guó)政府開始禁止生產(chǎn)鋼鐵消費(fèi)品，注意力全部集中到了配給船只、坦克、槍支和飛機(jī)的鋼鐵上。
美國(guó)工廠每天24小時(shí)冶煉鋼鐵，經(jīng)濟(jì)開始再次繁榮，很快，美國(guó)鋼鐵產(chǎn)量比其他任何國(guó)家都高出三倍多。二戰(zhàn)期間，美國(guó)制造的鋼材比一戰(zhàn)時(shí)多25倍。
戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，美國(guó)解除了對(duì)鋼鐵消費(fèi)品的禁令。目前，世界上一半以上的鋼材都是美國(guó)制造的。
現(xiàn)代鋼鐵之路
即使在戰(zhàn)爭(zhēng)期間，鋼鐵業(yè)快速發(fā)展，但是冶煉鋼鐵的技術(shù)還有待完善。
德國(guó)科學(xué)家和玻璃制造商西門子，在1847年發(fā)明了新的技術(shù)，他建造了一個(gè)帶有小型耐火磚管網(wǎng)的新型玻璃熔爐，可以通過回收發(fā)出的熱量來(lái)延長(zhǎng)爐子達(dá)到峰值溫度的時(shí)間。
西門子的玻璃熔爐花了將近20年才開始進(jìn)入冶金領(lǐng)域。在19世紀(jì)60年代，一位名叫馬丁的法國(guó)工程師建造了一臺(tái)西門子爐來(lái)冶煉鐵，再循環(huán)的熱量使金屬液化比Bessemer的時(shí)間更長(zhǎng)，可以使工人有更多的時(shí)間來(lái)添加精確數(shù)量的含碳鐵合金，將材料轉(zhuǎn)化為鋼。而且由于額外的熱量，甚至廢鋼也可以熔化。到世紀(jì)之交，西門子 - 馬丁工藝，也被稱為平爐工藝，已經(jīng)在世界各地流行起來(lái)。
到了20世紀(jì)，一位名叫Robert Durrer的瑞士工程師找到了更好的方法。他將純氧氣吹入爐內(nèi)，發(fā)現(xiàn)它可以更有效地從鐵水中去除碳。
Durrer 還發(fā)現(xiàn)，從上方向爐內(nèi)吹氧，而不是像在Bessemer 轉(zhuǎn)爐上那樣，他可以將冷廢鋼熔化成生鐵并將其再循環(huán)回到煉鋼過程中，這個(gè)過程也可以將磷分離出來(lái)。該方法結(jié)合了Bessemer和平爐工藝的優(yōu)點(diǎn)，使得鋼鐵產(chǎn)量又上了一個(gè)臺(tái)階，成本也降了下來(lái)。
雖然歐洲和亞洲的國(guó)家都開始采用了Durrer 的“基本氧氣工藝”，但處于行業(yè)領(lǐng)先地位的美國(guó)鋼廠仍然堅(jiān)持使用西門子 - 馬丁的平爐工藝，并在不知不覺中被國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)者追趕上來(lái)。
不銹鋼的誕生
1912年，一位名叫Harry Brearly的英國(guó)冶金學(xué)家正在尋找一種方法來(lái)延長(zhǎng)槍管的生命。他用鉻和鋼合金進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)含有一層鉻的鋼特別耐酸和耐腐蝕。
Brearly 開始向一位在餐具工作的朋友出售鋼鉻合金，稱其為“不生銹鋼” 。
一家名為維多利亞的公司引進(jìn)了來(lái)自英國(guó)的新型防腐金屬，開始為瑞士軍隊(duì)鍛造鋼刀，并將這種金屬重新命名為Victorinox。今天，可能很多人的抽屜里都有一款他們的紅色小刀。
突然間，不銹鋼遍布全世界，防腐、閃爍的金屬成為了手術(shù)工具和家居用品的關(guān)鍵材料。1959年，工人們?cè)诿绹?guó)圣路易斯建造了不銹鋼大拱門，這座大拱門仍然是西半球最高的人造紀(jì)念碑。
1970年，美國(guó)鋼鐵公司是全球最大的鋼鐵公司，70年以后，被新日本鋼鐵公司取代。20世紀(jì)90年代，中國(guó)成為了世界頂級(jí)鋼鐵制造商。美國(guó)伯利恒鋼鐵公司于1995年關(guān)閉了其工廠。直到20世紀(jì)末，大多數(shù)美國(guó)鋼廠終于采用了Durrer 的“基本氧氣工藝”。根據(jù)世界鋼鐵協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，截至2016年，美國(guó)鋼鐵產(chǎn)量排名第四。
鋼鐵的可持續(xù)發(fā)展
世界上大部分不銹鋼都是小型鋼廠打造的。這些金屬制品不是從頭開始制造鋼，而是將廢鋼熔化再利用。小型軋機(jī)中最常見的爐 - 電弧爐，也是西門子公司發(fā)明的，使用碳電極產(chǎn)生電荷以熔化金屬。
在過去的半個(gè)世紀(jì)中，小型鋼廠的擴(kuò)散是回收舊鋼的關(guān)鍵一步，但要實(shí)現(xiàn)完全可持續(xù)的冶煉還有很長(zhǎng)的路要走。眾所周知，鋼鐵工廠是溫室氣體排放源，在麻省理工學(xué)院，研究人員正在測(cè)試用于冶煉金屬的新型電力技術(shù)。這些電熔煉技術(shù)有可能會(huì)顯著減少溫室氣體的排放，如果加以改進(jìn)，還能處理具有更高熔點(diǎn)的金屬，如鐵和鋼。
目前，用于限制汽車尾氣排放的技術(shù)也正在測(cè)驗(yàn)中，去年2月，一家名為Voestalpine的奧地利制造商建造了一座工廠，旨在用氫燃料技術(shù)取代煤炭，這種技術(shù)可能至少需要二十年的時(shí)間。
在21世紀(jì)，機(jī)遇和挑戰(zhàn)發(fā)生了新的變化。但跟以往的印度坩堝、德國(guó)高爐和美國(guó)鑄造廠一樣，問題會(huì)一直存在。我們?cè)撊绾卧谥圃熹撹F方面做得更好？
美國(guó)鋼鐵公司：
美國(guó)最大的鋼鐵壟斷跨國(guó)公司。成立于1901年，由卡內(nèi)基鋼鐵公司和聯(lián)合鋼鐵公司等十幾家企業(yè)合并而成。曾控制美國(guó)鋼產(chǎn)量的65%。它先后吞并了50多家企業(yè)，依靠其雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力壟斷了美國(guó)的鋼鐵市場(chǎng)和原料來(lái)源。總部設(shè)在匹茲堡。
美國(guó)鋼鐵公司的前身是成立于1864年的卡內(nèi)基鋼鐵公司。卡內(nèi)基鋼鐵公司是從19世紀(jì)中葉美國(guó)實(shí)行關(guān)稅壁壘之后才強(qiáng)盛起來(lái)的。在1913年才將這種對(duì)美國(guó)鋼鐵工業(yè)的關(guān)稅保護(hù)完全取消。在此之前，大部分美國(guó)鋼鐵工業(yè)靠關(guān)稅壁壘在同英國(guó)的自由貿(mào)易的競(jìng)爭(zhēng)中取得盈利。卡內(nèi)基鋼鐵公司通過白手起家建立成一個(gè)生產(chǎn)鋼鐵的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)而獲得優(yōu)勢(shì)，且數(shù)十年保持世界最大鋼鐵廠的地位。
該公司在國(guó)內(nèi)擁有數(shù)十家子公司，還擁有30多條散裝貨船負(fù)責(zé)運(yùn)輸。在國(guó)外的子公司和聯(lián)營(yíng)公司設(shè)在加拿大、英國(guó)、意大利、德國(guó)、西班牙、法國(guó)、日本、印度、尼日利亞、巴西等國(guó)。該公司生產(chǎn)的范圍很廣，包括鐵礦砂、煤、白云石和其他有色金屬的開采，各種鋼管 、鋼板 、鋼軌的制造，化工產(chǎn)品，石油鉆探和采油設(shè)備。在坦克車身、重炮等武器制造方面占有重要地位，還參與建筑、造船等業(yè)務(wù)。
在美國(guó)，安德魯·卡內(nèi)基與“汽車大王”福特、“石油大王”洛克菲勒等大財(cái)閥的名字列在一起的，還有一個(gè)“鋼鐵大王”。卡內(nèi)基鋼鐵公司通過白手起家建立成一個(gè)生產(chǎn)鋼鐵的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)而獲得優(yōu)勢(shì)，且數(shù)十年保持世界最大鋼鐵廠的地位，幾乎壟斷了美國(guó)鋼鐵市場(chǎng)。卡內(nèi)基與洛克菲勒、摩根并立，是當(dāng)時(shí)美國(guó)經(jīng)濟(jì)界的三大巨頭之一。從不名一文的移民到堪稱世界首富的“鋼鐵大王”，而在功成名就后，他又將幾乎全部的財(cái)富捐獻(xiàn)給社會(huì)。他生前捐贈(zèng)款額之巨大，足以與死后設(shè)立諾貝爾獎(jiǎng)金的瑞典科學(xué)家、實(shí)業(yè)家諾貝爾相媲美，由此成為美國(guó)人心目中的英雄和個(gè)人奮斗的楷模。
鋼鐵的故事早在鋼筋，橋梁和摩天大樓之前就開始了。它始于星星。
在人類出現(xiàn)十億年之前，甚至地球形成之前， 熾熱的恒星將原子融合成鐵和碳。在無(wú)數(shù)的宇宙爆炸和重生中，這些物質(zhì)進(jìn)入小行星和其他行星體，隨著宇宙的攪動(dòng)，相互撞擊。最終，一些巖石和金屬形成了地球，在那里，人類才開始他們的命運(yùn)。
某一天，人類偶然發(fā)現(xiàn)了從大氣層撞到地面的隕石，它的成分主要是鐵和鎳。從此一發(fā)不可收，人類開始了對(duì)金屬近萬(wàn)年的癡迷。
幾千年之前，我們的祖先發(fā)現(xiàn)了獲取鋼鐵更好的方法，從地球上采集鐵礦石并最終將其熔煉成鋼。我們爭(zhēng)奪它，用它創(chuàng)造和摧毀國(guó)家，通過它發(fā)展全球經(jīng)濟(jì)，并用它來(lái)創(chuàng)造出了一些世界上最偉大的文明。
天外來(lái)鐵
圖坦卡蒙有一把鐵匕首 ，在古代，這位極富權(quán)勢(shì)的法老，把這柄鐵匕首當(dāng)成非常珍貴的寶物。當(dāng)英國(guó)考古學(xué)家霍華德·卡特發(fā)現(xiàn)圖坦卡蒙墓，并看到這把匕首時(shí)，感覺它十分特別，后來(lái)通過實(shí)驗(yàn)證明，這把匕首的刀刃來(lái)自遙遠(yuǎn)的外太空，是用隕鐵打造而成。
圖：圖坦卡蒙的隕石匕首
隕鐵的含鎳量高于從地下挖出并被人類冶煉成的鐵。自卡特發(fā)現(xiàn)隕鐵匕首以來(lái)，研究人員發(fā)現(xiàn)，不只是圖坦卡蒙的匕首，幾乎所有可追溯到青銅器時(shí)代的鐵器，都是用隕鐵打造。
對(duì)我們的祖先來(lái)說，這種奇特的合金（隕鐵）是來(lái)自神明的饋贈(zèng)。古埃及人稱它為biz-n-pt。在蘇美爾，它被稱為an-bar。兩者都可以解釋為“來(lái)自天堂的金屬”。鐵鎳合金具有一定的延展性，可以根據(jù)需要鍛造成各種形狀而不會(huì)碎裂。但這種“靠天收”的鋼鐵來(lái)源十分有限，使得這種神靈的金屬在古代比寶石或黃金更有價(jià)值。
人類在自己腳下的巖石里找到鋼鐵，花了幾千年時(shí)間。公元前2500年左右，近東的部落成員發(fā)現(xiàn)了隱藏在地下的金屬來(lái)源。它看起來(lái)和“天外來(lái)鐵”十分相像，但有些不同。鐵與石頭和礦物混合在一起。提取鐵礦石并不像撿起一塊金或銀那么簡(jiǎn)單，第一批礦工在挖掘礦石之前需要進(jìn)行儀式，以安撫內(nèi)心的惶恐。那感覺就好像在開啟神明隱藏在地下的寶藏。
但是，學(xué)會(huì)從地球上挖掘鐵礦石，只能算是成功了一半。古代人類又花了700多年的時(shí)間，才弄清楚如何將貴金屬與礦石分開。到那時(shí)候，青銅器時(shí)代才真正結(jié)束，人類進(jìn)入鐵器時(shí)代。
通往第一鋼鐵的漫長(zhǎng)道路
要了解鋼鐵，我們必須首先了解鐵，因?yàn)榻饘賻缀跏且粯拥摹ｄ摵?8％至99％或更高的鐵。剩下的是碳，一種含量很小的添加劑，它對(duì)金屬的性質(zhì)產(chǎn)生重大影響。在建造摩天大樓之前的幾千年里，人類不斷鉆研鐵的加工方式，改進(jìn)冶煉和鍛造方法，從而越來(lái)越接近鋼鐵。
公元前1800年左右，黑海沿岸的人們將鐵礦石放入爐膛，錘打它們，并將它們燒成軟化。在多次重復(fù)這個(gè)過程后，Chalybes最終得到了堅(jiān)固的鐵制武器。這是一種比青銅更強(qiáng)的金屬。
煉鐵爐
這種產(chǎn)品被稱為鍛鐵，是現(xiàn)代鋼鐵的主要前身之一。黑海沿岸的人們很快加入了好戰(zhàn)的赫梯人，創(chuàng)造了古代歷史上最強(qiáng)大的軍隊(duì)之一。當(dāng)時(shí)沒有一個(gè)國(guó)家的武器能與赫梯劍或戰(zhàn)車相匹敵。
鋼鐵的另一個(gè)年輕的兄弟，可以說是鑄鐵，最初是在中國(guó)古代制造的。從公元前500年左右開始，中國(guó)的金屬工人建造了7英尺高的熔爐，以燃燒更多的鐵和木材。將材料熔煉成液體并倒入雕刻的模具中，制作成金屬器具或者雕像。
然而，鍛造和鑄鐵的鋼鐵都稱不上完美。Chalybes的鍛鐵僅含有0.8％的碳，因此它沒有鋼的抗拉強(qiáng)度。含有2％至4％碳的中國(guó)鑄鐵比鋼更脆。黑海的鐵匠最終開始將鐵棒插入成堆的白熱木炭中，這種木炭制成了鋼鐵涂層的鍛鐵。但是南亞的一個(gè)地區(qū)有了更好的主意，印度生產(chǎn)了地球上第一種真正的人造鋼材。
公元前400年左右，印度金屬工人發(fā)明了一種冶煉方法，恰好將完美的碳量與鐵結(jié)合。關(guān)鍵是熔融金屬的粘土容器：坩堝。工人們將小型鍛鐵棒和木炭塊放入坩堝中，然后密封容器并將其插入爐中。他們通過風(fēng)箱中的空氣沖擊升高爐溫時(shí)，鍛鐵熔化并吸收木炭中的碳。當(dāng)坩堝冷卻時(shí)，純鋼錠就煉成了。
在德國(guó)發(fā)現(xiàn)的早期粘土坩堝
世界第一名刃
印度鐵匠把“烏茲鋼”運(yùn)送到世界各地販賣。在大馬士革，敘利亞鐵匠使用這種金屬鍛造了著名的，幾乎是神話般的大馬士革刀，據(jù)說它足夠鋒利，可以在半空中切割羽毛（像《權(quán)力的游戲》中瓦雷利亞鋼鐵一樣的超級(jí)材料），被譽(yù)為世界第一名刃。烏茲鋼是最早的鋼鐵，被販賣到西班牙的托萊多，那里鐵匠的鐵匠用烏茲鋼為羅馬軍隊(duì)鍛造刀劍，世界上最兇悍的戰(zhàn)士配備的就是大馬士革刀。
隨著羅馬帝國(guó)的衰落，歐洲陷入了混亂。印度仍然在制造其聳人聽聞的鋼鐵，但它無(wú)法將烏茲鋼可靠地運(yùn)送到歐洲，那里的道路因戰(zhàn)亂而變得極不安全，商人經(jīng)常遭到伏擊，另外還有可怕的瘟疫和疾病。在西班牙的加泰羅尼亞，鐵工開發(fā)了類似于印度的熔爐：加泰羅尼亞爐，用以生產(chǎn)鍛鐵。他們用這種金屬制造了馬蹄鐵，車輪，車門鉸鏈，甚至是鋼制涂層盔甲。
騎士揮舞著的特制劍，是通過把多種鋼鐵材料折疊鍛打制造的，這一過程會(huì)在劍身上留下獨(dú)特的人字形和花紋圖案。維京人將這些圖案解釋為龍線圈，像亞瑟王的神劍和埃爾西德的提佐納神劍，都帶有這種花紋。
日本史密斯為鍛造武士刀開發(fā)了另一種精湛的技術(shù)，這些武器成了傳家寶，傳承了幾代人。制造武士刀在日本是一種錯(cuò)綜復(fù)雜的儀式化事件。
在制造武士刀之前，日本鐵匠需要先沐浴，他們認(rèn)為如果鐵匠的身體不純凈，邪惡的靈魂就會(huì)進(jìn)入刀鋒。金屬鍛造始于鍛鐵。用木炭加熱一大塊材料，直到它變得足夠柔軟可以折疊。在冷卻后，將鐵加熱并折疊約20次，使刀身呈弧形，并且通過鍛造和折疊，鍛鐵繼續(xù)暴露于木炭，將金屬變成鋼。
中世紀(jì)寬劍與維京刀——De Bohun家族的武器。（攝影：Chris Radburn）
atana由Masamune鍛造，被認(rèn)為是14世紀(jì)鐮倉(cāng)時(shí)代日本最偉大的劍士
劍士使用粘土，木炭或鐵粉進(jìn)行下一步，沿著刀身刷涂。鋼中出現(xiàn)的圖案類似于木紋，有旋紋結(jié)和漣漪，日本的katanas被命名為“漂流沙”、“月牙兒”和“Shuten-dōji殺手”，這是日本神話中的猛獸。今天留下的五把古代武士刀，稱為“天下五劍”，在日本被保存為國(guó)寶和圣物。
鐵和煤
在今天的德國(guó)萊茵河谷，金屬工人開發(fā)了一個(gè)大約10英尺高的裝置，底部放置了兩個(gè)波紋管，以容納更多的鐵礦石和木炭。高爐熾熱，鐵吸收的碳比以往任何時(shí)候都多，混合物變成鑄鐵，可以很容易地倒入模具中。
這是中國(guó)人已經(jīng)練習(xí)了1700年的煉鐵過程， 但是用了更大的裝置。工人們?cè)阼T造通道下面挖出了長(zhǎng)長(zhǎng)的溝渠，可以讓液態(tài)鐵流出來(lái)，為鑄造爐騰出更多空間。
高爐
鐵的創(chuàng)新正好趕上了西方世界的戰(zhàn)爭(zhēng)。13世紀(jì)大炮和14世紀(jì)槍械的發(fā)明，更加引發(fā)了人們對(duì)金屬的渴望。歐洲開始以前所未有的方式制作武器，他們把生鐵直接倒入炮和槍管的模具中進(jìn)行鑄造。
但鐵的繁榮造成了一個(gè)問題。隨著歐洲大國(guó)開始在全球范圍內(nèi)擴(kuò)展其勢(shì)力，他們消耗了大量的木材，用于建造船只，制作木炭。在《鋼鐵：從礦山到工廠》這本書里提到，一臺(tái)英國(guó)的窯爐每年大約需要240英畝的樹木。大英帝國(guó)開始轉(zhuǎn)向尚未開發(fā)的新世界，并開始往美國(guó)殖民地運(yùn)送冶煉金屬。但是，殖民地的煉鐵摧毀了英格蘭煉鐵廠的生意。
E.F. Skinner的油畫，展示了1916年南約克郡Piiston鋼鐵廠貝塞麥工藝生產(chǎn)的鋼材。
英國(guó)燃料問題的答案來(lái)自鑄鐵鍋制造商。Abraham Darby 童年時(shí)期大部分時(shí)間都在麥芽廠工作，而在18世紀(jì)早期，他采用了自己以前磨大麥時(shí)的一種技術(shù)：燒烤煤，一種可燃的巖石。其他人曾試圖用煤冶煉鐵，但達(dá)比是第一個(gè)在冶煉前燒煤的人。烤煤可以保持的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過木炭，并可以幫助鐵匠制造出更薄的生鐵，非常適合倒入槍模。今天，可以在Coalbrookdale鐵博物館看到達(dá)比的大型高爐。
英格蘭發(fā)現(xiàn)了用煤冶煉的力量，但它仍然沒有制造鋼鐵。
鑄鐵的繁榮
Henry Bessemer 是英國(guó)的一位工程師和發(fā)明家，因許多發(fā)明而聞名，包括金色黃銅涂料，排版機(jī)鍵盤和甘蔗打碎機(jī)。Bessemer 在業(yè)余時(shí)間，對(duì)鐵礦石進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并測(cè)試了不同的冶煉方法。在實(shí)驗(yàn)過程中，他發(fā)現(xiàn)了使用煤，可以大大提升冶煉的效率。
他想出了一個(gè)與古印度使用粘土坩堝非常類似的方法。但有兩個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別：他使用的是烤煤而不是木炭；他不是將燃料放入坩堝內(nèi)，而是煤層放在最底部，鐵和碳混合物放在上面。
從冶煉廠出來(lái)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，謝菲爾德在鋼鐵制造業(yè)有舉足輕重的地位。
1851年，首屆世界博覽會(huì)在倫敦舉行，這是一個(gè)工業(yè)作品展。水晶宮是用鑄鐵和玻璃建造的，包括內(nèi)部，幾乎所有的裝飾也都是用鑄鐵制成的，比如機(jī)車和蒸汽機(jī)，噴泉里的燈柱，都是鑄鐵制品。以前，世界上從來(lái)沒有見過這些東西。
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