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## 冶金学中的冶金生产发展概况

冶金作为一门生产技术，起源十分古老。人类从使用石器、陶器进入到使用金属是文明的一次飞跃。据冶金史初步研究，人类最早使用天然金属（主要是天然铜）距今大约8000年。但天然铜资源稀少，要使用更多的铜必须从矿石中提取。世界上最早的炼铜出现在美索不达米亚地区，时间在公元前38～前36世纪。最早的青铜出现在苏美尔地区，大约在前30世纪。在人类文明史中，大量使用青铜的时代被称为青铜时代。铁器的使用使人类社会生产力进一步提高。最早使用的铁是坠落在地球上的陨铁，古埃及（前3500）墓中出土了用陨铁制造的铁珠。冶铁技术发明于原始社会末期，公元前14世纪，埃及、两河流域、爱琴海等地区都已有铁器的应用。不同地区铁的生产和应用发展水平有很大差异。在欧洲，公元前11世纪，中欧已开始用铁，但向西欧传播则晚得多，直到公元前55年，随着罗马人的入侵，铁才传入不列颠。中世纪的一千多年内，冶金技术发展十分缓慢。15世纪的欧洲，尽管熟铁器已广泛使用，但铜和青铜仍是生产最多的金属。14～16世纪，欧洲出现资本主义的萌芽。英王亨利八世（1509～1547年在位）把属于寺院的采矿和冶金企业拍卖给当时新生的资本家。冶金企业转移到苦心经营、追求高额利润的资本家手中。资本作为要素之一促进了冶金业的发展，资本家之间的竞争引发了生产技术的发展。另外，机器、造船等工业的发展又为冶金业开辟了市场，提供了技术装备。15世纪以前，英国的冶金及其他生产技术落后于欧洲大陆。而在1640年以后的250年中，以高炉炼铁、转炉炼钢为主的冶金生产和技术的发展及变革主要发生在英国。尤其是在1700～1890年，一系列重要的技术发明创造使英国的炼铁、炼钢工业得到蓬勃发展。炼铁方面的重要成就有：①1709年A.达比[注]用焦炭代替木炭炼铁成功，使冶金业摆脱了森林资源的限制。②1828年J.B.尼尔森[注]采用热风使炼铁焦比降低，生产效率提高。炼钢方面的重要成就有：①1784年，H.科特[注]成功应用氧化铁炉底的反射炉大规模炒炼熟铁，使工业化初期的铁路和高层建筑物能使用铁质结构材料。②1856年H.贝塞麦发明的底吹转炉炼钢法，大规模生产液态钢，开创了炼钢新纪元。③1855年K.W.西门子发明了蓄热技术，使炉气余热可以被回收，1864年P.-É.马丁在其基础上发明了平炉炼钢。④1879年S.G.托马斯和P.C.吉尔克里斯特[注]试验成功碱性转炉炼钢法，解决了用碱性渣脱磷的问题。之后，碱性法迅速应用于平炉而形成碱性平炉炼钢，成为近一个世纪的主要炼钢法。轧钢方面的重要成就有：①1697年J.汉伯里[注]用平辊轧制出熟铁板，供生产镀锡铁板之用。②1783年，H.科特用孔型轧制生产熟铁棒，这种方法后来用于生产型材。这些发明创造使英国的炼铁、炼钢工业在18～19世纪走在世界最前面。19世纪末，英国钢铁产量虽已被资源丰富的美国超过，但在质量方面仍居于领先地位。炼铜工业也类似。英国铜资源并不充裕，但在19世纪60年代竟然成了世界上产铜最多的国家。英国冶金业从落后变化为先进，主要归功于资本主义社会初期出现了适合生产力发展的商品经济，正如马克思、恩格斯在《共产党宣言》中所指出的：“资产阶级在它不到一百年的阶级统治中所创造的生产力，比过去一切时代创造的全部生产力还要多，还要大。”中国古代冶金技术比欧洲先进。殷商时期（前1300～前1000）中国的青铜铸造技术已经很发达；大量已经出土的青铜器，可以看出其技术的精美。古代汉语中“冶铸”是一个名词，表明冶金和铸造是密不可分的手工业。中国掌握铸铁技术比欧洲要早约两千年。春秋晚期（前500年前后）出土的铁器表明，当时已有原始熟铁锻造的铁条，也有生铁铸造的农具、烹饪器等。对古代铁器的鉴定表明，汉代生产的某些铸铁件中石墨呈球絮状，具有一定柔韧性，类似于可锻铸铁。中国古代生产的铸铁和热处理技术已能适应制造农具的要求。中国汉代产铁量已超过了铜，铁的经营管理被提到重要议事日程，《盐铁论》一书就是明证。从那时直至清末，经常是官商和私商并存。中国冶金技术长期停滞不前，与这种封建官商管理体制有关。金属种类方面，中国在春秋战国之际就已经掌握了金、银、铜、铁、锡、铅、汞7种常用金属的生产。在欧洲，直至罗马帝国末期（5世纪）才全部掌握上述金属的生产。中国在15世纪已能够冶炼和使用金属锌，100多年以后，欧洲才有人取得蒸馏法制锌的专利。炼锌技术传播到资本主义正在发展的欧洲后，便立即应用于黄铜制造业，使价廉的黄铜逐步取代一大部分价格较昂贵的青铜。此外，中国古代铸铁技术虽然很发达，但忽视了钢铁的金属塑性加工，特别是轧钢。中国古代有色金属制造业也偏重于铸造而忽略塑性加工。一个突出的例子是铸钱，直到清朝，铜币仍然是铸造的，而在希腊，在公元前6世纪就开始采用模锻方法造币了。综观古代世界冶金业的发展，金属制品，特别是青铜器和铁器，对人类生产力的发展起了巨大的作用。中国古代冶金技术丰富多彩，有很多闪光之点。但是冶金业作为工程，除了要集成相关的、功能不同的技术之外，还必须有基本经济要素的有效配置。冶金学是一门工程科学，这一点是应该吸取教训的。