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2000年前,一座翻滾著鐵水的高爐。忽然發出了驚天動地的雷鳴聲,繼而又響起了急如擂鼓般的 聲音。轉瞬之間,沛郡官營鐵廠的這座高爐被炸成了十餘片,鐵水好像流皂,四處飛濺,爐底炸出了數尺深的坑,現場的13名工匠,因撤離及時,都倖免於難。

這場惡性的“工業事故”發生在西漢成帝時期(公元前27年)的正月。史官惶恐地將此事記錄於史書的“五行志”。但他們並不清楚冶鐵爐的爆炸究竟是怎樣引起的。其實,這與古代冶鐵爐的構造有關。

古代的鍊鐵爐,有平爐和高爐兩種。

平爐鍊鐵是我國人民獨特的創造。這種爐子像一個長方形的水池。爐子的三面砌磚牆,一面是安裝鼓風裝置的小屋。鍊鐵時,工匠先將礦石加工成顆粒,和木炭混合在一起,然後裝入坩堝(一種圓筒形灼陶罐)。再把坩堝轄齊地排列在爐中,周圍填滿燃料。爐子點火鼓風,經一晝夜礦石就熔化成了鐵水。這時,既可取一罐罐的鐵水直接澆鑄,也可待鐵水冷卻,打破坩堝取用凝成圓柱形的生鐵塊。平爐大的可安裝200—300個坩堝,小的也可裝60—70個坩堝。這種既簡便義能煉出優質生鐵的方法,最遲出現在西漢,直到近代還在流傳。

但平爐鍊鐵不適宜大規模的生產,所以我國古代主要還是用高爐鍊鐵。

冶鐵高爐是從冶銅高爐發展而來的。高爐從上面裝料(礦石和木炭),下面鼓風。下降的爐料和上升的煤氣互相對流,能使燃料得到充分的利用,因此是一種較合理的方法。

西漢的高爐有圓形和橢圓形兩種,爐身都是直筒形,規模相當宏大,鄭州出土的一座西漢橢圓高爐,長軸4米,短軸2.7米,高約五六米,像一幢四層樓房那樣高。這種爐子由於體積太大,所以爐內的溫度很不均勻。當高爐的下半部爐料已經熔化燒空時,上半部的爐料可能還懸在上面,不能及時下移。如果爐內積聚了很多的沸鐵,上半部的爐料又突然墜下,爐內就會產生強大的壓力。這種壓力達到一定的程度,就會引起嚴重的爆炸事故。沛郡高爐爆炸就是這樣引起的。

東漢的工匠似乎已經意識到了爐子太大的危險。所以他們適當減小了高爐的內徑,運用水力鼓風器來加強高爐的通風。這杆事故就相應減少了。

宋元時代,我國鍊鐵高爐的構造更加趨於合理。從如今的現代化冶煉裝置上,仍可尋到我園古人平爐、高爐冶煉的痕跡。

2000年前的高爐爆炸案,是古代罕見的“工業事故”。史官並不明白事故的真相,工匠們也未必能用科學的觀點分析肇事的原因,但在數千年的實踐,數不清的事故中,他們終於找到了比較合理的高爐結構。直到今天,我們還要向那些在黑暗中摸索前進的古代鐵匠致敬。

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