洋务运动引进的贝塞麦、西门子炼钢法竟然就是中国灌钢法？！

2020年10月19日 夏历 九月初三 周一

洋务运动引进的贝塞麦、西门子炼钢法竟然就是中国灌钢法？！

满清汉阳铁厂引进了西方炼钢技术，殊不知竟真是出口转内销的炼钢铁技术。

清代汉阳“铁厂地址终于择定在汉阳大别山下。……1891年9月正式动工建厂。至1893年冬，各主要分厂先后建成，它们包括炼生铁厂、机器厂、铸铁厂、打铁厂、炼贝色麻钢厂、炼熟铁厂、炼西门士钢厂、造钢机厂、造铁货厂、鱼片钩钉厂等。大冶运矿铁路及汉阳水陆各码头也先后竣工。1894年2月15日铁厂锻铁升火开炉。6月28日生铁火炉升火开炼。铁厂设有炼生铁大炉两座。到1895年10月中旬止，铁厂共出生铁5660余吨，本厂用2700余吨，枪炮厂等处用200余吨，外售约1199余吨，存1600余吨。此外，炼成熟铁110吨，生产贝色麻钢料940余吨，马丁钢料450余吨①。即该厂所生产生铁除供应本国外，还供美日等国。汉阳钢铁厂的钢铁出口被西洋人称为'黄祸’，是'大足使人寝不安席’。②”

注：

① 孙毓棠：《中国近代工业史资料》（第1辑），中华书局，北京，1962年，第796页。

② 徐泰来：《洋务运动新论》，第69页。

——引自（董光壁主编《中国近现代科学技术史》，湖南教育出版社，1997年4月第1版，第234页。）

汉阳炼钢厂的炼钢铁能力显然也是非常优秀的，还能在当时出售给美日等国，以至于西洋人都害怕，说明那个时代炼钢技术满清也尚未落后。

“从1867年福州船政局铁厂投产起，到1893年汉阳铁厂投产为止，近代炼钢技术的引进，经过了近30年的历程，至此中国已建成天津机器局炼钢厂，上海江南机器制造总局钢厂和汉阳铁厂等三座近代采用西法炼钢新型钢厂。

……江南制造总局于1867年设铸铜铁厂和熟铁厂，对企业发展，无济于事，因此该局于1890年自设炼钢厂……除炼钢外，该厂还圧轧钢板、钢轴、枪坯、炮坯等。这是中国近代炼钢的开端，在钢铁工业方面采用近代炼钢技术的起步。

……1893年，汉阳铁厂建成，其规模包括六个大厂和四个小厂。六个大厂是：炼铁厂（建100吨高炉两座）、钢厂（建8吨贝塞麦转炉两座）、平炉厂（建10吨酸性平炉一座）、造钢厂、造铁货厂和炼熟铁厂。四个小厂是：机器厂、钢铁厂、打铁厂和鱼片钩钉厂即制造铁轨接头用的鱼尾板的钩钉。

汉阳铁厂建成了中国第一座近代高炉，1894年5月正式开炉生产。1896年，汉阳铁厂拆去平炉和转炉，改建四座酸性平炉，新建150吨混铁炉一座，并建立轧钢厂，还有直径800毫米的钢轨轧机和钢板机各一套。1905年再建250吨高炉一座。”

——引自（董光壁主编《中国近现代科学技术史》，湖南教育出版社，1997年4月第1版，第235页。）

在1891年汉阳钢铁厂的分厂里就有炼贝色麻钢厂、炼西门士钢厂，1894年炼熟铁里也有贝色麻钢料，显然与1845年威廉·凯利请了四名中国炼钢专家到了肯塔基后出现的炼钢工艺有关。

图 《中国：发明与发现的国度》提到的西方请中国人教炼钢技术内容

美国作者罗伯特·K·G·坦普尔在他的《中国：发明与发现的国度》中这样写道：

“由于中国人最早生产生铁，因而也首先从生铁炼钢。至迟在公元前2世纪中国人就能这样做了，最终导致了公元1856年西方贝西默炼钢法的发明。亨利·贝西默（Henry Bessemer）的工作已由威廉·凯利（William Kelly）于公元1852年在美国肯塔基州离埃迪维尔不远的一个小镇上抢先做了。

凯利在公元1845年请了四名中国炼钢专家到了肯塔基，从他们那里学会了中国人2000度年前使用的炼钢方法，他又发展了这张炼钢法。”

——（[美]罗伯特·K·G·坦普尔，《中国：发明与发现的国度》，1995年12月第1版，第88页。）

这种炼钢工艺后来被称为“贝塞麦炼钢法 （Bessemer process）”，这种方法的主要原理是在融化的生铁中鼓入空气，通过氧化除去杂质，氧化放出的热量使铁保持液态。

这也是1852年贝西默“发明”的（中国）“转炉炼钢法”，这不什么“东学西渐”，而是明确的“中学西偷”。

图 英国人亨利·贝塞麦却于1856年抢先一步在英国和美国注册了该工艺的专利。

然而这项炼钢工艺的雏形能追溯到北宋时期沈括的《梦溪笔谈·卷三·辨证一·锻钢法》。

后世有“冶炼专家”周志宏曾说过：“苏钢冶炼法，在国外还没有类似的发明，显然是中国古代的一种创造性的发明……整个过程都适合现代工业的冶金原理，不用坩埚而创造出一种“淋铁氧化”的方法，却能使渣、铁分开，成为比较纯的工具用钢。这是中国古代先进炼钢工人的智慧结晶！”。

还有另外一种“西门子式炼钢法”是什么样的呢？

“叙述炼钢方法时我们讲过，生铁含碳量很高，熟铁几乎不含碳。而如果要钢具有全部的理想特性的话，其含碳量一定是介于二者之间。大约在公元5世纪，中国人就创造了'共熔’炼钢法。采用这种方法炼钢时，生铁合熟铁一起熔化，产生一种介于二者之间的物质，这就是钢。从本质上说，这就是公元1863年的马丁—西门子平炉炼钢法，不过这种方法早在1400年以前就已经在中国采用了。”

——引自（[美]罗伯特·K·G·坦普尔，《中国：发明与发现的国度》，1995年12月第1版，第127页。）

原来这就是汉阳铁厂引进的平炉“西门子炼钢法”，本来就是属于中国的炼钢法，还真不是现代人以为满清时有人说“西法源自中国”是自大的表现，确确实实是中国的炼钢法。

根据《中国：发明与发现的国度》里的提示，找到了中国称这种炼钢技术的叫法“灌钢法”、“百炼钢”等等。

随着炒钢的盛行，不仅早期的块炼铁和块炼渗碳钢，即使是汉魏时期仍有相当地位的铸铁脱碳钢，也越来越少生产和采用。唐代以后，所谓“熟铁”，基本就是用炒钢法生产的铁和钢。

大约在晋一南北朝时期，“灌钢”技术问世。这种炼钢工艺的科学原理是根据生铁含碳分过高，质硬而脆，熟铁含碳又过低，质柔不坚。

东魏的一位道士綦〔qi其〕毋怀文曾用这种钢锻造了一把宝刀，称之为“宿铁刀”，据说极为锋利，他作过一次表演，把铁甲叠成30札，手起刀落，竟截为两半。那么又为什么叫“宿铁”刀呢？

《北齐书·方伎传·綦母怀文》：“又造宿铁刀，其法烧生铁精以重柔鋌，数宿则成刚。以柔铁为刀脊，浴以五牲之溺，淬以五牲之脂，斩甲过三十札。”

这是一种和铸铁脱碳、生铁炒炼不同的新的制钢工艺。先把生铁熔化;浇灌到熟铁上，使碳渗入熟铁，增加熟铁的含碳量，然后分别用牲尿和牲脂淬火成钢。牲畜尿中含有盐分，淬火对此水冷却快。淬火后的钢质坚硬;用牲畜脂肪淬火时冷却馒，因此钢质柔韧。经过这两种淬火剂处理后，钢质柔韧，刀刃刚柔兼得，可以“斩甲过三十扎”。

这种炼钢工艺到了南北朝时期就有了明确的记载，当时南朝的一位医药与炼丹大师陶弘景就说过：“钢铁是杂炼生鍒〔rou柔，指柔软的铁，即熟铁〕作刀镰者。”

因此，古人已知把锻打视为炼钢的基本方法，把经过繁复加热折叠锻打得到的“精钢”、“纯钢”称之为“百炼钢”。成语“千锤百炼”、“百炼成钢”中的「炼」字，本意就是锻打。

在山东临沂地区苍山出土过一把东汉永初六年（112年）造的“三十炼”大刀，是目前发掘到的最早的以炒钢为原料的百炼钢类型制品。

这种百炼钢质量极高，东汉后历代名剑宝刀多是用这种工艺锻造的。

南宋曾敏行《独醒杂志》卷四说：“出铁百炼，尽其铁以取精钢。”意也相近。而且，魏晋以后百炼钢工艺的基本原料一直是炒钢或熟铁，反复地加热折叠锻打的作用机理与汉代百炼钢工艺也相同。

宋代沈括《梦溪笔谈·辩证一》：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之「团钢」，亦谓之「灌钢」。此乃伪钢耳，暂假生铁以为坚，二三炼则生铁自熟，仍是柔铁。”

那时是把熟铁条屈绕成盘，把生铁块嵌陷在盘条间，用泥封固起来，入炉烧炼，炼成后取出锻锤成钢。他说这种钢也叫“团钢”。

这种工艺一直到明代仍很流行。宋应星的《天工开物》中也有翔实的介绍。

《天工开物》描述冶炼灌钢也说：“生钢（铁）先化，渗淋熟铁之中，两情投合。”

明代宋应星在《天工开物》第 14 卷“五金·铁”中记述得非常详细，并配有插图。

图 明代宋应星在《天工开物》第 14 卷“五金·铁”中的插图

明代宋应星《天工开物》卷四《五金·铁》就说：

“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。凡铁炉用盐做造，和泥砌成。其炉多傍山穴为之，或用巨木匡围，塑造盐泥，穷月之力不容造次。盐泥有罅，尽弃全功。凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭，南北各从利便。扇炉风箱必用四人、六人带拽。

土化成铁之后，从炉腰孔流出。炉孔先用泥塞。每旦昼六时，一时出铁一陀。既出即叉泥塞，鼓风再熔。凡造生铁为冶铸用者，就此流成长条、圆块，范内取用。

若造熟铁，则生铁流出时相连数尺内，低下数寸筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执持柳木棍排立墙上，先以污潮泥晒干，舂筛细罗如面，一人疾手撒搅，众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。其柳棍每炒一次，烧折二三寸，再用则又更之。炒过稍冷之时，或有就塘内斩划成方块者，或有提出挥椎打圆后货者。若浏阳诸冶，不知出此也。”

白话文：

铁分为生铁和熟铁两种：其中已经出炉但是还没有炒过的是生铁，炒过以后便成了熟铁。把生铁和熟铁混合熔炼就变成了钢。炼铁炉是用掺盐的泥土砌成的，这种炉大多是依傍着山洞而砌成的，也有些是用大根木头围成框框的。用盐泥塑造出这样一个炉子，非得要花个把月时间不可，不能轻率贪快。盐泥一旦出现裂缝，那就会前功尽弃了。一座炼铁炉可以装铁矿石两千多斤，燃料有的用硬木柴，有的用煤或者用木炭，南方北方可根据方便就地取料。鼓风的风箱要由四个人或者六个人一起推拉。铁矿石化成了铁水之后，就会从炼铁炉腰孔中流出来，这个孔要事先用泥塞住。白天十二个钟头当中，每两个钟头就能炼出一炉子铁来。出铁之后，立即用叉拨泥把孔塞住，然后再鼓风熔炼。  　　

如果是造供铸造用的生铁，就让铁水注入条形或者圆形的铸模里。如果是造熟铁，便在离炉子几尺远而又低几寸的地方筑一口方塘，四周砌上矮墙。让铁水流入塘内，几个人拿着柳木棍，站在矮墙上。事先将污潮泥晒干，舂成粉，再筛成像面粉一样的细末。一个人迅速把泥粉均匀地撤播在铁水上面，另外几个人就用柳棍猛烈搅拌，这样很快就炒成熟铁了。柳木棍每炒一次便会燃掉二三寸，再炒时就得更换一根新的。炒过以后，稍微冷却时，有的人就在塘里划成方块，有的人则拿出来锤打成圆块，然后出售。但是湖南浏阳那些冶铁场却并不懂得这种技术。

而生铁较熟铁相对来说熔点相当低，如果把生铁与熟铁相互配合，放在一起加热，则生铁熔化，渗入熟铁中，两者性质便会折中起来，所以“生熟相加，炼成则钢”（宋应星语）。

这是古代关于炒钢过程及其技术、工艺最全面的记载，说明至少在明代后期的大型炼铁作坊，已经出现了把炼铁高炉与炒铁炉串联起来的先进设备。这种设备能使高炉流出来的生铁溶液礼记流入炒铁炉中，炼工可直接趁热搅炒，大大节约了燃料，提高了生产效率。

——这种工艺事实上还是一种及其重要的中国古代炼钢工艺：搅拌法炼钢。

不过，国内有时候总是要出现出口转内销的事情，这么一来，再追溯外来技术原本来自中国就不太好追溯了，若是说是来自中国，资料要么不够证明不足，要么会让人觉得中国人自大，明明引进了西方先进技术，却不承认。

并且，引进的技术也身价百倍了，跟原本的中国技术一比，身价高多了啊！

看看中国的炼钢技术出国转了一圈回来，就变成了近代西法先进炼钢工艺了。

“公元2世纪，鼓风炉就出现在中国，到公元5世纪时，中国人又发明了一种将铸铁和锻铁混合到一起炼钢的'合熔’方法。'这实际上就是1863年马丁和西门子使用的炼钢工艺，而他早在1400年前就已经发明出来了。’[59]然而，甚至到了1850年，因为生产成本较高，英国也只能生产低水平的钢（与铁相比）。1852年贝西默发明的'转炉炼钢法’才改变了这一状况。在这里，值得注意的是：

亨利·贝西默的发明在1852年前就被威廉·凯利想到了（尽管凯利并未成名）......1845年时，凯利曾把四名中国炼钢技师带回了肯塔基，他从这些专家哪里学习到了两千多年前中国就在使用的一些炼钢原理。[60]”

——（约翰·霍布森，《西方文明的东方起源》，孙建党译，山东画报出版社，2009，第188页。）

这就是真相：“在现代社会之前，中国人在钢铁技术方面一直处于世界的领先地位。他们最先从铸铁中脱碳制钢，这在当时是任何其它国家所不能做到的，因为除了中国，其它地方根本就没有铸铁。”（[美]罗伯特·K·G·坦普尔，《中国：发明与发现的国度》，1995年12月第1版，第89页。）

图 南宋黄善夫本《史记》，记作“不知铸钱器”，南朝徐广注说：“多作钱字，又或作铁字”：

这点很符合古代记载，《史记·大宛列传》说：“大宛以西至安息……其地皆无丝漆，不知铸钱器，及汉使亡卒降，教铸作他兵器。”

“布罗代尔认为，'在19世纪前几十年，许多西方科学家……热衷于研究'大马士革钢’（或'伍兹钢’）的秘密。他们的研究成为英国金属结构学的起源。’[66]同样重要的是，英国生产商在科比钢厂进行实验的目的，就是仿制中国古代的炼钢技术。随着标准钢（uniform steel）的产生，证明了这些实验是成功的。”

——（约翰·霍布森，《西方文明的东方起源》，孙建党译，山东画报出版社，2009，第190页。）