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脂肪改变为高熔点脂肪中应用成功，开辟了有机氢化催化工业的发展途径。
19世纪中叶对天然高分子进行化学改性，而后发展到高分子合成。在这一历
史时期，以煤、焦炭、石油为原料的有机化学工业得到迅速发展，人工合成
技术取得了巨大进步。
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六、炼钢技术的成熟和钢铁工业的发展
法国巴黎的埃菲尔铁塔，巍峨屹立耸入云霄，堪为当今世界的一大景观。
这座高达300米的庞然大物，完全是用钢铁构筑而成。它建造于1889年，恰
好成为19世纪末兴起的钢铁技术的象征。
1。从铁到钢的变化
炼铁，在公元前就已有之。到了14世纪，欧洲已发展到高炉炼铁时代。
18世纪初，焦炭炼铁取得成功，木炭逐渐被焦炭所代替。18世纪后期，炼铁
中开始使用蒸汽动力鼓风，实现了高温操作，同时，高炉脱硫亦获得成功，
炼铁技术遂进入了焦炭时代。
随着欧美产业革命的成功，工场手工业逐渐为机械大工业所代替。由于
机器的大量制造和使用，铁便成为最基本的工业材料，需求量迅速增加。加
之铁路铺设、轮船建造、武器制备和建筑材料的生产等，都需要用大量的铁，
因此，铁的产量虽几经翻番，但仍不能满足社会的需求。
一方面铁的需要量日益增加，另一方面铁的弱点也越来越引起人们的重
视。生铁太脆，熟铁太软，由于它们都缺少工业材料所要求的韧性，因此必
然使铁的应用受到限制。在这种情况下，用铁炼钢，炼出大量的优质钢自然
成了人们共同关注的问题和追求的目标。
在19世纪以前，已经有了使熟铁渗碳的“泡钢法”、用坩埚炼钢的“铸
钢法”和用反射炉搅动铁水炼钢的“搅钢法”。这几种炼钢技术和高炉炼铁
技术一起，形成当时较为完整的钢铁技术体系。
英国的本杰明·亨兹曼发明了铸钢法，实现了由铁到钢的重大技术转折。
1740年，本是钟表匠的亨兹曼开始了炼钢法的研究，其目的是要得到制造钟
表的优质材料。他在“泡钢”的基础上发明了“铸钢”。他把“泡钢”放在
坩埚内，再在坩埚内的金属里加入少量木炭和熔剂，用焦炭做燃料，在熔炉
中进行高温熔化，除去杂质，然后将坩埚内的钢水倒在模子里铸成钢棒，“铸
钢”因此而得名。使用时，将铸钢切制成钢条，因其具有较高的机械性能和
较好的韧性，故可做发条和刃具。1783，亨利·考特发明了搅钢法，是用烧
煤的反射炉熔铁，用火中的氧脱碳，为了加快反应速度要不停地进行搅拌，
故为“搅钢法”。用这种方法炼出的铁易熔化和锻打，因此相对于含碳量高
的生铁来说，它被称之为“熟铁”。“泡钢法”的应用比“铸钢法”和“搅
钢法”稍早一些，生产工艺和技术也比较简单。它是把熟铁条放在木炭上，
加热10天左右，使之吸收一定量的碳质即成泡钢。这些方法效率都很低，产
量也极其有限，因此无法满足社会生产对钢材的需求。要解决这一难题，必
须研究先进高效的炼钢方法。
2。炼钢方法的变革
在探索大规模炼钢技术的过程中，可谓经历了三个阶段。一是贝塞麦炼
钢法首创转炉炼钢新技术；二是德国的西门子和法国的马丁发明了平炉炼钢
法，炼出了优质钢；三是托马斯炼钢法脱磷成功，在欧洲各国得到迅速推广。
由于平炉、转炉炼钢新技术的广泛采用，从而推动了钢铁工业的大发展。在
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研究新的炼钢方法方面应当说最早的成功者是英国人威廉·凯利 （1811—
1888）。他在肯特郡开设了铁工厂。1847年的一天，他偶然发现一种现象，
当精炼生铁时，如果少放一些木炭燃料而多向炉内鼓进空气，反而能使炉温
升高。他把这种方法称作“空气沸腾法”。采用这种方法，不但可以节省燃
料，还可把铁炼成钢。1851年，凯利根据这个方法建造了炼钢炉，但他严格
保密达7年之久，直到1857年贝塞麦发明了“转炉炼钢法”，凯利才公布了
自己的发明。
（1）贝塞麦与转炉炼钢法
转炉炼钢法的问世，给钢铁工业注入了新的活力，在欧美各国争相引进
之后，贝塞麦发明的转炉炼钢法，迅速在全世界得到推广。说来也怪，本不
是钢铁工业专家的贝塞麦，却为钢铁冶炼技术作出了重大贡献；在英国长大
的贝塞麦，其技术发明却是在外国人支持下进行的。
1856年8月，贝塞麦（1813—1898）向英国科学促进协会提交了一篇题
目为《关于不使用燃料生产可锻铁和钢》的论文，并在有关的会议上做了贝
塞麦新炼钢法的报告，受到与会者的欢迎和重视。精于学习、勤于钻研的贝
塞麦是一位颇有名气的发明家。他在20岁时发明了印制邮票的新方法，后来
还发明过制糖压榨机、金色涂料等。在军工技术方面他还有过不少新发明。
导致他投入新炼钢法研究的契机，是军备和战争的需要，直接原因是在英、
法、土耳其对俄国的克里米亚战争 （1853—1856）期间，贝塞麦研制出一种
新型炮弹，并发明了大炮炮筒的来复线结构。显然用生铁铸造的旧炮已不适
用，为了得到合格的钢铁做炮筒，贝塞麦便开始探索新的炼钢方法。经过多
次失败，贝塞麦发现：强化鼓风非但不会降低炉温，反而还会提高炉温，而
且可以减少铁水中的杂质和降低含碳量。于是他发明了“吹气精炼法”，并
于1855年10月取得专利。贝塞麦分析指出，充分供应空气可以使铁水中的
碳、硅、磷、锰等杂质氧化，在它们氧化的过程中会放出热量，连续不断地
进行高温反应，因而不需再加入燃料。贝塞麦在报告中讲到：“转炉熔铁只
要从炉底吹 20—30分钟空气 （氧使铁中杂质氧化后除去，则减少了碳的氧
化），虽然引起猛烈爆炸，但钢不变，杂质成为渣子浮在表面，或成为气体
逸出，而后则可出钢，熔钢流出来，发出耀眼的强光。”同年，贝塞麦改装
了一座炼钢炉，以进行新的炼钢法实验，即从炉底吹入空气，“除了铁水和
空气什么也不需要”。对于这种实验，许多人都表现出疑惑和不解，甚至连
参加实验的工匠们都警告他说，不加焦炭光吹空气是会使铁水在炉中凝固
的。而实验结果完全出乎人们的预料：从炉底鼓进的空气，首先将铁水中的
锰和硅氧化，形成褐色烟雾沸腾逸出，同时生铁中的碳也被氧化成二氧化碳。
这时炉温没有下降，反而从倒入铁水时的1350℃上升到1600℃，炉料“燃烧”
呈现白亮的光焰。大约10多分钟以后火焰消失，放出浓重的褐色三氧化二磷
烟雾，表明铁水中的磷也被除去了。这样，用了不到半小时的时间就炼出一
炉钢水，实验取得了完全成功。为使炼好的钢水易于倒出，贝塞麦将炼钢炉
从固定式结构改为转动式结构，转炉由此诞生。1857年他取得了这一发明的
专利权。
当时英国炼钢要从瑞典进口大量的棒状铁，冶炼方式仍然摆脱不了过去
的“泡钢法”和“铸钢法”，而且要消耗大量的焦炭，因此和贝塞麦炼钢法
相比，可以明显看出贝塞麦炼钢法的巨大优越性。一是它大大降低了生产成
本；二是改进了生产工艺；三是形成了大规模生产；四是提高了钢的质量。
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正因如此，所以它引起了欧洲工业界的轰动，随后便被引入法国。德国的阿
尔福莱德·克虏伯（1812—1887）专门为该项技术建设了一座转炉炼钢厂并
于1862年投入生产。尤其是美国大规模引进这一技术，并且在很多地方建立
了以贝塞麦名字命名的钢铁厂。
贝塞麦炼钢法一度产生了轰动效应，但不久便遇到了麻烦。许多引进贝
塞麦炼钢法专利的钢铁公司，接二连三地遭到失败。原因是他们用贝塞麦炼
钢法生产出的钢制品质地很脆，于是贝塞麦招致了�