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王之璽,河北省行唐縣人,1931年畢業(yè)于天津北洋大學(xué)礦冶系,我國(guó)杰出的鋼鐵冶金學(xué)家。他首先組織創(chuàng)建我國(guó)鋼鐵產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),組織制定全國(guó)鋼鐵冶煉的基本操作規(guī)程并建立技術(shù)監(jiān)督制度;提出攀枝花和包頭鐵礦綜合利用的課題,并負(fù)責(zé)組織攀枝花釩鈦鐵礦的高爐冶煉實(shí)驗(yàn)工作,采用三段試驗(yàn)方案取得成功,為攀枝花鋼鐵基地建設(shè)創(chuàng)造了技術(shù)條件;負(fù)責(zé)組織制定冶金科技十年發(fā)展規(guī)劃,組織一些重大新技術(shù)的研究和推廣工作;為推動(dòng)冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步,為中國(guó)金屬學(xué)會(huì)的創(chuàng)建和發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。1955年選聘為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。1986年4月,在武漢召開(kāi)的全國(guó)煉鐵學(xué)術(shù)年會(huì)上,八十高齡的王老作了《我國(guó)近代煉鐵工業(yè)簡(jiǎn)史》的報(bào)告,受到與會(huì)代表熱烈的歡迎,引起極大反響。本刊向王老約稿后,該報(bào)告主要內(nèi)容發(fā)表在《煉鐵》1986年第4期上。這是一篇關(guān)于我國(guó)近代煉鐵工業(yè)發(fā)展簡(jiǎn)史的珍貴歷史文獻(xiàn),現(xiàn)全文刊發(fā),以饗讀者。 
王之璽 (1906年12月8日—2001年1月20日) 我國(guó)近代煉鐵工業(yè)簡(jiǎn)史 王之璽 (中國(guó)金屬學(xué)會(huì))
一、前言 我國(guó)煉鐵技術(shù)發(fā)明于春秋時(shí)代(公元前722—公元前481年),比歐洲早1000年以上。鐵開(kāi)始用于農(nóng)具和家庭用品,越國(guó)首先用鐵鑄成干將、莫邪兩把名劍,這是鐵用作武器的開(kāi)始。秦漢時(shí)代鐵器已盛行一時(shí),廣泛用于武器、農(nóng)具和家庭用具,國(guó)家設(shè)機(jī)構(gòu)專管鐵業(yè)。明清時(shí)代土鐵生產(chǎn)遍及山西、山東、河南、四川、湖南、云南、陜西等各省,年產(chǎn)量高達(dá)17萬(wàn)噸以上。抗日戰(zhàn)爭(zhēng)前后,我曾親自到過(guò)四川、云南、湖南、陜西、山西各省的土鐵產(chǎn)地了解土鐵生產(chǎn)和鐵礦資源情況。我國(guó)土鐵生產(chǎn)方法大體分為兩類:一類是用木炭或粗燒木塊為燃料及還原劑與鐵礦分別加入爐內(nèi),不加熔劑。其爐型與近代高爐相似,一個(gè)渣鐵口一個(gè)風(fēng)口,鼓風(fēng)用風(fēng)箱或水輪作動(dòng)力,日產(chǎn)鐵幾百公斤到一噸。另一類是山西式,利用優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤為還原劑與鐵礦混合,裝入用黏土制的罐內(nèi),幾十個(gè)罐裝入一個(gè)長(zhǎng)方形爐內(nèi),用煤加熱鐵礦在罐內(nèi)還原熔化,每罐得土鐵一塊。土鐵一般含硅低,可以鑄造成犁鏵等農(nóng)具和炊事用鍋等,也可以用炒爐脫碳得毛鐵,經(jīng)鍛造得到花鐵(即熟鐵),經(jīng)鐵匠加工可以制成各種用具。清朝末,山西土鐵流行華北各省,年產(chǎn)量達(dá)七萬(wàn)噸以上。1840年鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)后,清政府被迫開(kāi)辟五口通商,外國(guó)鋼鐵開(kāi)始大量進(jìn)口,同時(shí)清政府也開(kāi)始辦洋務(wù)運(yùn)動(dòng),辦郵電、修鐵路、建兵工廠等都需要鋼鐵,進(jìn)口量與日俱增。據(jù)統(tǒng)計(jì),1867年進(jìn)口鋼鐵僅7000噸,1891年增長(zhǎng)到10萬(wàn)噸,這樣大量硬幣(白銀)外流,釀成國(guó)家隱患。修鐵路還要聘洋人借外債,都附帶政治條件,有損國(guó)家主權(quán)。當(dāng)時(shí)愛(ài)國(guó)人士頗為擔(dān)憂!1889年兩廣總督張之洞有鑒于此,籌劃在廣東建設(shè)鋼鐵廠生產(chǎn)鋼軌等鋼材,杜絕貨幣外流,并避免借用外債修路而損害國(guó)家主權(quán)。他委托駐英公使向英國(guó)鋼鐵公司詢問(wèn)采礦建廠機(jī)械設(shè)備價(jià)格,并聘請(qǐng)洋人洋匠(技工)協(xié)助建設(shè)。英梯賽得公司接受咨詢,提出要中國(guó)將礦石煤炭樣品寄英,以便分析檢驗(yàn)后確定冶煉方法和設(shè)計(jì)方案,不能貿(mào)然從事。公使薛福成即將英方意見(jiàn)告知張之洞。張之洞說(shuō):中國(guó)之大何處無(wú)良煤佳礦?就請(qǐng)英國(guó)公司按英國(guó)鋼鐵廠通用設(shè)備訂購(gòu)一套就行了。機(jī)爐訂貨后,1890年張之洞調(diào)任兩湖總督,繼任兩廣總督不贊成在廣東辦鋼鐵廠,張之洞就決定將鋼鐵廠改設(shè)在湖北。在鋼廠設(shè)計(jì)和設(shè)備制造過(guò)程中,1894年北洋大臣盛宣懷雇用的英國(guó)礦師發(fā)現(xiàn)了大冶鐵礦,盛氏獻(xiàn)之于張之洞。經(jīng)英國(guó)公司分析認(rèn)為合用,立即進(jìn)行開(kāi)發(fā),但是合用的煉焦煤還沒(méi)有找到,國(guó)外機(jī)爐建造完畢將起運(yùn)來(lái)華,廠址設(shè)在哪里?有人建議設(shè)在大冶,張之洞說(shuō)設(shè)在大冶照料不便,若建在武漢,他就能在武昌及時(shí)看到鋼廠煙囪冒煙知道生產(chǎn)情況。最后選定漢陽(yáng)龜山腳下一塊狹長(zhǎng)地帶作為廠址,但這是一片水田,地勢(shì)低下,只好大量填石填土才能興工,花費(fèi)了大量金錢。后來(lái)在湖北馬鞍山找到一個(gè)煤礦,即進(jìn)行開(kāi)采,但不知此煤灰分、硫分太高,不適于煉焦,投資不少仍未能解決焦炭問(wèn)題。這個(gè)廠于1894年已初步建成,包括100噸高爐2座,8噸貝塞麥轉(zhuǎn)爐2座,英國(guó)人怕中國(guó)礦石不適于酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼,附帶建設(shè)了10噸堿性平爐1座,還有機(jī)械廠、鍛造廠等輔助設(shè)備。高爐建成后因缺乏焦炭,不能投產(chǎn),不得已向德國(guó)訂購(gòu)焦炭千噸,海運(yùn)到武漢,因此推遲到1896年才開(kāi)爐出鐵。這是我國(guó)近代煉鐵工業(yè)的開(kāi)始,距今已有八十九年的歷史了。當(dāng)時(shí)煉鐵、煉鋼都由英國(guó)工程師和技術(shù)人員負(fù)責(zé),全廠有外籍人員四十余人。高爐所產(chǎn)的生鐵即用貝塞麥轉(zhuǎn)爐和堿性小平爐煉鋼,鍛成鋼材送英國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果是,貝塞麥轉(zhuǎn)爐所產(chǎn)的鋼含磷太高不適于做鋼軌及其他鋼材,而小平爐所產(chǎn)的鋼,化學(xué)成分和物理性能都完全符合英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。這時(shí)候清政府戶部(財(cái)政部)陸續(xù)撥給張之洞的500萬(wàn)兩銀子已全部用完,還沒(méi)有軋出鋼軌,戶部不再撥款,工作無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。張之洞乃推薦當(dāng)時(shí)熟悉洋務(wù)的北洋大臣盛宣懷招商承辦,改為官督商辦。1897年盛氏接辦后聘請(qǐng)德國(guó)礦師四處找煤,1898年德國(guó)人報(bào)告萍鄉(xiāng)的煤可以煉焦,當(dāng)即決定開(kāi)發(fā)萍鄉(xiāng)煤礦,從德國(guó)借款400萬(wàn)馬克購(gòu)買采煤機(jī)械。同時(shí),還招集商股300萬(wàn)元(銀幣),以解決改建現(xiàn)有鋼鐵廠投資不足的問(wèn)題,遂有預(yù)收日本生鐵和礦石價(jià)款800余萬(wàn)元(銀幣),國(guó)內(nèi)鋼軌預(yù)收款100萬(wàn)元(銀幣),此時(shí)李維格來(lái)廠研究補(bǔ)救辦法。1902年,李維格受派偕同吳健(字任之)、李鳴和等人攜帶大冶鐵礦、萍鄉(xiāng)煤礦樣品赴英國(guó)考察并商洽改建方案。經(jīng)檢查,大冶礦石萍鄉(xiāng)焦煤都是佳品,商定二期擴(kuò)建改用堿性平爐煉鋼,計(jì)劃新建250噸高爐(477m3)兩座,30噸堿性平爐4座(后又增建3座),150噸混鐵爐1座(后又增建1座),軋鋼方面新建1000mm初軋機(jī)1套,800mm鋼軌及型鋼軋機(jī)1套,800mm中板軋機(jī)1套,用2臺(tái)4000馬力大型蒸汽機(jī)拖動(dòng)。1907—1908年各項(xiàng)設(shè)備陸續(xù)安裝竣工,1908年3號(hào)250噸高爐開(kāi)工,接著30噸堿性煉鋼平爐和3套軋機(jī)相繼試煉試軋成功,投入正常生產(chǎn),軋出的85磅鋼軌即鋪在正修建的蘆漢鐵路(即京漢鐵路),所生產(chǎn)的中板和型材也用在鐵路和其他建設(shè)工程。1908年開(kāi)工后盛氏將漢陽(yáng)鋼鐵廠、大冶鐵礦、萍鄉(xiāng)煤礦合并組成漢冶萍廠礦有限公司,完全改歸商辦。這個(gè)廠在當(dāng)時(shí)不僅是東亞第一(日本八幡只有100噸高爐2座),在世界上也算是大型鋼鐵廠。與前一期不同的是,這次250噸高爐建設(shè)期間,中國(guó)第一代煉鐵工程師嚴(yán)恩棫(字冶之,東京帝國(guó)大學(xué)冶金系畢業(yè))參與了高爐的建設(shè)與生產(chǎn)操作,并被任命為煉鐵股長(zhǎng)(相當(dāng)于廠長(zhǎng))。英國(guó)伯明翰大學(xué)冶金系畢業(yè)生陳廷紀(jì)擔(dān)任漢陽(yáng)鋼鐵廠煉鐵股工程師。為了整頓漢陽(yáng)鋼鐵廠,吳健(英國(guó)謝菲爾德大學(xué)鋼鐵冶金系第一個(gè)中國(guó)博士)曾任漢陽(yáng)鋼鐵廠坐辦(相當(dāng)于廠長(zhǎng)),其他如煉鋼股長(zhǎng)為楊卓(北洋大學(xué)冶金系畢業(yè)),軋鋼股長(zhǎng)為翁德鑾(上海南洋大學(xué)機(jī)械系畢業(yè))。漢陽(yáng)鋼鐵廠開(kāi)工后不久第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā),鋼鐵價(jià)格飛漲,對(duì)該廠的發(fā)展極為有利,也是我國(guó)煉鐵工業(yè)發(fā)展的興旺時(shí)期。1913年漢冶萍公司向日本借款1500萬(wàn)元(銀幣),除還清舊債外,余款用以在大冶興建450噸大型高爐2座(容積650~700m3),這是當(dāng)時(shí)世界上一流大型高爐。這座高爐由日本顧問(wèn)工程師大島道太郎組織設(shè)計(jì)(在設(shè)計(jì)過(guò)程中,大島道獨(dú)斷專行,產(chǎn)生了很多錯(cuò)誤和問(wèn)題,給高爐投產(chǎn)造成極大困難),由嚴(yán)恩棫負(fù)責(zé)建設(shè)及生產(chǎn)工作。原定于1919年全部竣工投產(chǎn),受戰(zhàn)爭(zhēng)及設(shè)備未能按時(shí)到達(dá)的影響,基建拖期(這座高爐是第一個(gè)采用透平鼓風(fēng)機(jī)的)。1920年1號(hào)高爐開(kāi)工,1922年3月投產(chǎn),漢陽(yáng)鐵廠煉鐵股由陳廷紀(jì)負(fù)責(zé),兩廠4座高爐年產(chǎn)能力可達(dá)50萬(wàn)噸。除大冶興建2座高爐外,1914—1919年,我國(guó)新建高爐有10座之多:如漢口揚(yáng)子鐵廠100噸高爐1座,龍煙公司石景山250噸高爐1座,都是由美國(guó)Bmarohall公司設(shè)計(jì);上海浦東鐵廠由德國(guó)工程師設(shè)計(jì)12噸及20噸高爐各1座(后來(lái)增建10噸堿性平爐2座,小型軋機(jī)1套);山西保晉公司在陽(yáng)泉建20噸高爐1座;新鄉(xiāng)建20噸高爐1座;東北地區(qū)中日合辦的本溪湖煤鐵公司建設(shè)150噸高爐2座;鞍山鐵廠新建300噸高爐2座。1918年第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束,鋼鐵價(jià)格逐步下跌,加上國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)激烈,我國(guó)煉鐵工業(yè)已無(wú)利可圖。上海、石景山、新鄉(xiāng)三廠建成后沒(méi)有生產(chǎn)。揚(yáng)子鐵廠生產(chǎn)后轉(zhuǎn)售于六河溝煤礦公司,漢冶萍公司也因管理不善,所欠日債無(wú)力償還于1925年被迫停工。1925年以后,國(guó)內(nèi)自辦的鐵廠只有漢口六河溝鐵廠100噸高爐和山西陽(yáng)泉20噸高爐繼續(xù)生產(chǎn)。六河溝煉鐵廠依靠六河溝煤礦自產(chǎn)焦炭和大冶廉價(jià)鐵礦冶煉鑄造生鐵,聘請(qǐng)陳廷紀(jì)為廠長(zhǎng)兼總工程師主持生產(chǎn),一直到抗戰(zhàn)時(shí)期這座高爐拆遷到四川重慶大渡口鋼鐵廠。陳廷紀(jì)總工程師熱心培養(yǎng)了幾批第二代煉鐵工程師。第一批有程亞青、鄧杏虎、靳樹(shù)梁、王拓州,都是北洋大學(xué)早期礦冶系畢業(yè)生,1931年程、鄧、王離廠。第二批有劉剛、楊振古、許道生和我,1934年我和劉、許相繼出國(guó)學(xué)習(xí),安朝俊、白蔭章、馬彩佼來(lái)廠工作,一直到抗日戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期高爐拆遷到重慶。這些煉鐵工程師包括大部分高爐技工于抗戰(zhàn)時(shí)期在四川、云南各地建設(shè)了一些小型鐵廠,如重慶中國(guó)興業(yè)公司和資和煉鐵廠30噸高爐,資蜀鋼鐵廠5~15噸的小高爐,云南鋼鐵廠50噸高爐,此外四川各縣有5噸左右的小高爐幾十座。同時(shí),解放區(qū)科技人員在極端困難條件下,將陽(yáng)泉20噸高爐遷至長(zhǎng)治。這些小鐵廠雖微不足道,但是幾十年來(lái)煉鐵技術(shù)維持不斷,對(duì)解放后有些鋼鐵廠的恢復(fù)起了一定作用。特別值得敬重的是,陳廷紀(jì)這位我國(guó)第一代老煉鐵工程師,解放后年近七十,仍在馬鞍山從事煉鐵事業(yè),每日扶杖要到高爐去指導(dǎo)工作直到他逝世,他這種為煉鐵事業(yè)苦干終身的精神,堪作我們青年煉鐵工作者的典范!東北地區(qū)1931年淪陷后,該地區(qū)的煉鐵工業(yè)仍有所發(fā)展。1931年春,我大學(xué)畢業(yè)前赴東北參觀本溪、鞍山兩廠時(shí),本溪煤鐵公司的2座150噸高爐已擴(kuò)大為180噸。鞍山制鐵廠1926年赤鐵礦焙燒磁選試驗(yàn)成功后,增建了500噸高爐1座和選礦燒結(jié)焦化等設(shè)備。“九·一八”事變以后,鞍山制鐵所改為昭和制鋼所,1935年及1942年兩度擴(kuò)建,增加了6座大型高爐(900m3左右)和兩個(gè)煉鋼與軋鋼系統(tǒng),本溪煤鐵公司也于1943年在工源增建960m3高爐2座(未生產(chǎn))??箲?zhàn)后期,日本為在中國(guó)搜括生鐵,除石景山1號(hào)高爐投產(chǎn)外,還有從日本搬來(lái)的2號(hào)高爐1座,在馬鞍山、唐山、宣化、天津建設(shè)了80m3左右的小高爐45座在生產(chǎn),整個(gè)敵占區(qū)生鐵產(chǎn)量1943年曾達(dá)到140萬(wàn)噸左右。1949年全國(guó)解放后,我國(guó)鋼鐵工業(yè)走上廣闊發(fā)展的道路。三十七年來(lái)雖然經(jīng)過(guò)“大躍進(jìn)”的干擾和十年動(dòng)亂的破壞,我國(guó)鋼鐵工業(yè)仍獲得高速發(fā)展,取得了巨大的成績(jī)。解放初期首先集中全國(guó)力量恢復(fù)和擴(kuò)建鞍鋼,同時(shí)也恢復(fù)本溪、大連、撫順和京、津、唐、太原、上海、馬鞍山等鋼廠的生產(chǎn),第一個(gè)五年計(jì)劃中鋼鐵產(chǎn)量大幅度上升。接著第二個(gè)五年計(jì)劃建成了武鋼、包鋼兩個(gè)大型聯(lián)合鋼鐵企業(yè),各省市建設(shè)了二十幾座中型高爐和大量小型高爐。60年代建設(shè)了攀鋼,70年代開(kāi)始建設(shè)寶山鋼鐵廠。現(xiàn)在全國(guó)高爐已有394座,總?cè)莘e約8萬(wàn)m3,年產(chǎn)生鐵達(dá)4000萬(wàn)噸以上,居世界第四位。同時(shí),三十幾年來(lái)已經(jīng)培養(yǎng)出300萬(wàn)人的職工隊(duì)伍,能擔(dān)負(fù)起高爐的設(shè)計(jì)、基建、生產(chǎn)和科研的全部任務(wù)。70年代我們已經(jīng)自己設(shè)計(jì)建設(shè)了2000m3以上的高爐3座。現(xiàn)在已經(jīng)建成4063m3高爐并掌握了超大型高爐的操作。為了增產(chǎn)生鐵正計(jì)劃設(shè)計(jì)建設(shè)1200~4063m3的高爐十余座,中小型高爐也在迅速發(fā)展。在煉鐵科學(xué)技術(shù)方面,除已廣泛采用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)外,我們的煉鐵科技工作者有不少發(fā)明創(chuàng)造。最突出的如攀枝花高鈦型釩鈦磁鐵礦的高爐冶煉工藝的創(chuàng)造,解決了世界上百余年來(lái)沒(méi)有解決的問(wèn)題。首鋼經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的研究試驗(yàn),發(fā)明了頂燃式熱風(fēng)爐,創(chuàng)造了高爐大量噴吹煤粉節(jié)約焦炭的新工藝等,這些都引起了世界煉鐵界的注意和重視。我從事鋼鐵工業(yè)55年,解放前在舊社會(huì)17年,目睹弱小的鋼鐵工業(yè)茍延殘喘的慘狀;解放后37年親身參加了鋼鐵工業(yè)的恢復(fù)、建設(shè)和科技工作。今昔對(duì)比,我深深感受到社會(huì)主義制度的優(yōu)越性。在短短的三十幾年內(nèi),我國(guó)鋼鐵工業(yè)取得了如此輝煌燦爛的成績(jī)!展望未來(lái),我們正在向本世紀(jì)末鋼產(chǎn)量達(dá)到8000萬(wàn)噸的宏偉目標(biāo)前進(jìn),生鐵的產(chǎn)量也要求達(dá)到7000萬(wàn)噸以上,煉鐵工業(yè)的發(fā)展,真是前途似錦!我雖年已八旬,尚有余勇可鼓,將以余生之年,為我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展繼續(xù)努力奮斗!
[明] 宋應(yīng)星《天工開(kāi)物》冶鐵圖 來(lái)源:《煉鐵》1986年 第5卷 第4期
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