工业用煤的三大类

第一次工业革命，是人类文明进程中一次重大的转折点。这不仅是一次技术改革，更是一场深刻的社会变革。

那些在燃煤基础上建立起来的工厂，那些高耸入云的烟囱和隆隆作响的机器，曾是那个辉煌而伟大的工业时代的象征。

第一次工业革命起源于英国的原因很多，但英伦三岛分布广泛、易于开采、运输方便的煤炭是其中最重要原因之一。

“每一个煤筐里都装着动力与文明”，煤炭，不仅引爆了英国的工业革命，而且一次次拯救了英国的命运，推动英国从偏居一隅，走向世界之巅，成就了不可一世的日不落帝国。

煤炭在给我们带来光明和温暖的同时，还带给我们怎样深深的思考呢？

今天，让我们一起来走近煤炭，共同回顾过去那段有趣、又令人深思的历史。

柴尽煤出：面对燃料危机，英国不得不进入“煤炭时代”

跟其他许多国家一样，中世纪的英国，木炭一直是生活和生产最主要的燃料。

虽然早在13世纪，英国一些地方就发现并采挖煤炭，不过，这种被称作“海煤”的煤炭，当时只是贫困家庭因无力购买木炭，而用来作为家庭燃料的少量补充。可以这样说，当时的英国，对煤炭的利用并不多，甚至根本不利用这种资源，社会对它的依赖性也极其有限。

特别是煤燃烧时释放出大量的黑烟、煤尘和刺鼻的怪味，给伦敦带来了严重的空气污染，引起了贵族们的强烈不满。1307年，英王爱德华一世颁布禁令，明确“伦敦及其近邻禁止使用煤”。

进入16世纪后，随着英国人口大幅增长、耕地面积不断增加、冶铁酿酒等手工业的飞速发展，社会对木材的需求量呈井喷式增长。

据史料记载，单单是伦敦的酿酒业，每年就要烧掉两万车木头，而消耗木材的大户——冶铁业则更让人瞠目结舌：一个普通的炼铁厂，一年就要消耗400英亩的林地。

不但工业生产需要木材，普通家庭的日常生活也需要木材，加之轰轰烈烈的圈地运动，进一步加剧了英国林地的缩减速度。早在17世纪最初的10年，英国的木材资源供应已经非常短缺；到了18世纪初，英国森林覆盖率已下降到5%～10%，木材变成了一种战略储备资源，成为了一种限购限量的稀缺商品。

作为生活和生产都不可或缺的木炭，随着木材资源的严重缺乏，价格也越来越贵。一车爱尔兰装运的木炭，当地售价10磅，到伦敦一转手，就可以卖到17磅。

稀缺而昂贵的木炭，不但影响了人们的生活质量，也成了制约当时英国钢铁产量的主要因素。

在这种情况下，不管人们愿意不愿意，命运之手都将煤推上了英国的历史舞台。

到1603年，也就是女王伊丽莎白一世统治末期，煤已经成为英国最重要的燃料来源。

到1700年，无论在生产规模，还是在经济效益和社会影响力等方面，煤矿以其国民经济支柱产业的突出地位，成为了英国首屈一指的工业部门。

炼煤成焦：焦炭炼铁的发明，让英国快速进入了“钢铁时代”

木材严重缺乏而导致的燃料危机，为英国煤炭工业的发展提供了一个良好的契机。英国是煤炭储量最高的国家之一，当时，除了少量用作取暖做饭之外，煤炭作为燃料已在玻璃、制砖、酿酒、陶瓷等行业得到广泛应用。

不过一开始，煤炭并没有在冶铁业中大量运用，这是因为当时落后的技术难以解决以煤冶铁带来的种种问题。

比如：煤的气孔度小，透气性很差，加之硬度小，在炉内受热后容易碎，更使炉内料层凝结堵塞，从而影响正常冶炼。最要命的是，煤中含硫、含磷较高，会导致生铁的热脆性，使之无法锻造成形，严重影响生铁的质量。

用煤替代木炭来冶铁，这看起来十分简单，但这一过程却花费了大半个世纪的时间。期间许多人进行了各种尝试，其中最为著名的是英国铁厂主杜德利（1599～1684年），他一直在尝试用煤炭代替木炭来炼铁，不过始终没有取得实质性的成功。

后来，英国人发现把煤放在火上烤，烤制过程中能够把煤炭中的大部分杂质去除掉。终于在1709年，亚伯拉罕▪达比成功地将煤炼成焦炭，用这种焦炭炼出来的铁，质量就非常好。

有了焦炭，并且对焦炭炼铁实现了多次重大技术突破，特别是对鼓风设备的进一步改进，18世纪中期的英国便彻底摆脱了对木材的依赖，铁的产量由此大幅提高。

焦炭炼铁引发的冶铁革命，不仅拉动了英国煤矿业的进一步繁荣，也引发了钢铁业及相关行业的巨大发展。价廉质优的钢铁，使得各种新型的动力机械得以大规模生产和应用，同时，铁路、轮船和工程建筑领域的铁构件，也开始出现在人们的视野中。

至此，第一次工业革命全面开启，英国快速进入了“钢铁时代”。

动力机械：蒸汽机的大规模应用，把英国带入了“蒸汽时代”

蒸汽机作为动力机械被广泛应用，这是第一次工业革命最显著的标志。

不过，鲜为人知的是，蒸汽机的发明恰恰源于采煤的需要，也正是因为蒸汽机在煤炭开采中的作用，使其在很长一段时间内、几乎没有什么商业推广价值的情况下，得以生存下来，直到仪器修理工瓦特的出现。

英国是煤炭储量丰富的国家之一，探明储量约450亿吨，占世界的9.1%，煤质好，易开采，尤其是主要产煤区附近，无一例外都分布着河流，或紧靠海边，这种得天独厚的地理条件，让英国人能方便快捷地将煤炭送往全国各地。

16世纪末到17世纪后期，随着对煤炭需求量的增加，矿井也不断向地下更深处延伸。煤井越挖越深，巷道中的积水现象日益严重。如何高效排除矿井积水，一时间成为了煤矿开采中最棘手的问题。

煤炭开采面临的困境，促使许多人，如英国的帕潘、萨弗里、纽科门等，就如何利用动力机械安全高效排除矿井积水，进行了积极探索和大量试验。

在这种迫切需求下，1712年出现的第一代纽科门蒸汽机，就是用来带动水泵为矿井抽水的。不过，纽科门蒸汽机极其笨重，能耗极高，而且燃煤效率非常低，除了用来在矿井中抽水，无法推广到其他工业上。

后来，瓦特在修理一台坏了的纽科门蒸汽机时，进行了多项重大技术改进，设计出了体积更小、更便于使用的新式蒸汽机，其功效是纽科门蒸汽机的5倍，并且应用范围非常广，被人们称为"万能蒸汽机"。

有了取之不尽的廉价煤炭，钢铁工业随之突飞猛进；有了大量的钢铁，机器制造业便日益兴旺发达；有了各种动力机械，棉纺业和毛纺业如雨后春笋，得到了蓬勃发展；为了销售这些产品，铁路等运输业和海外贸易也得到了前所未有的快速发展。

到1830年，英国煤产量占世界煤产量的80%；到1848年，英国的铁产量比世界其他国家铁产量的总和还多；1850年英国国民生产总值为5.23亿英镑，20年后这个数字达到近10亿英镑；1860年前后，伦敦人口超过300万人，成为了当时世界上最大的城市。

而英国，也成为了当时世界的生产中心，被称为“世界的工厂”，它的市场和势力范围延伸到了全世界。

就这样，伴随着一次次历史的幸运，一个称霸世界100年的日不落帝国就此横空出世。

而这一切的改变，都是因为对煤的使用。（张文平）

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