第九十九章(2/3)

明代中叶到第一次鸦片战争之时，中国传统钢铁技术继续缓慢发展。但是，因为没有发生工业革命，手工生产的能力非机器生产所能相比，故其钢铁产量极低。

到1840年前后，年产铁约2万吨，仅是英国的1／40。二是火炮大多由液态的生铁铸造，此必然导致火炮质地脆硬，演放时很容易炸裂，自伤炮手。

清军对之处理方法主要采用以下四策：一是加厚火炮管壁，使火炮增加了重量。其结果是数千斤的笨重火炮威力反而不如西方的小型火炮。一是对于已经铸成气孔气泡较多、容易碎裂的火炮，清军则减少火药填量，这又减少了火炮的威力。一是使用铜作为铸炮的材料。一是铸造了一些双层或三层复合体结构火炮，使其不易炸裂。

战争前后，清军小范围开始用熟铁或黄铜锻造火炮，江苏候补知府黄冕对清军火炮材质评价到：“水陆战炮重笨，扛炮受子无多。宜改制以小受大之轻炮，方能利用也……今日欲反其弊，必须讲究炮制，使能以小胜大，其轻受重，以短及远，简便灵动，庶出一炮抵数炮之用……因又讲究小炮，可容大弹之法。不用铸造而用打造，不用生铁而用熟铁，方能使炮身薄而炮膛宽。缘生铁铸成，每多蜂窝涩体，不能光滑，难以铲磨，故弹子施放，不能迅利。至熟铁则不可铸，而但可打造。其打造之法，用铁条烧熔百炼，逐渐旋转成圆，每五斤熟铁，方能炼成一斤，坚钢光滑无比……炮愈轻，工愈精，力愈大。铁经百炼，永无铸造之炸裂。施用灵活，尤胜巨炮之笨重。”

欧洲从“18世纪后期，由于木材资源短缺，锻铁费用上涨，形成了严重问题。为适应需要，就采取了所谓搅炼工艺，就是用长长的钢棒将反射炉中的金属溶液加以搅拌。炉子用焦碳燃烧，这样，不仅使炉面溶液，而且全炉的溶液都能接触空气，从而使脱碳更加彻底，成为可锻铸铁。用搅炼法生产的锻铁，质量不如炭铁，但价格便宜得多。1829年又前进了一步，即应用鼓风炉本身余气进行预热鼓风，这种发明使得在消耗同等燃料的情况下，搅炼熟铁产量增加到3倍。还有一种改进是“湿”搅炼法，即在炉膛铺以含有氧化铁的小块炉渣，它与金属中的碳素相化合，在表层之下产生co，形成加速脱炭进程泡沸搅动。1806年英国铁产量为25万吨，到1850年英国每年可产250万吨，铸铁和锻铁的产量都有增长。

自古以来，炼钢的方法几乎并无根本性改变，仍然是小规模的个体作坊产品。英国所用的基本材料是优质的价格相等的瑞典条形铁，结果钢的费用等于锻铁费用的5倍。1750年，钟表匠本杰明?亨茨曼创造了一种新的炼钢方法。他将特种小型粘土坩埚放置在焦碳燃烧的炉膛内加高温，就有一种特殊的溶剂持续地生产铸钢。

这种铸钢不含二氧化硅和其它矿渣，成本略低于以其它方法生产的钢材。但遗憾的是这种产品不能焊接，太硬，不合乎某些用途。不过这种技术终究成了谢非尔德钢铁企业的基础，在欧洲广为传播，被人仿效。此种方法效率很低，因此，到18世纪末，即为发射炉炒炼法或称搅炼法所取代。1783年，一个炼铁厂的工头彼得?奥林斯在前人的基础上，在发射炉上加搅拌窗口，创造了用反射炉氧化精炼的搅拌炼铁法。1784年，英国海军部军需品的承包人工程师亨利?科特也有类似的发明，并大力推广应用。此法省力而使工效提高了15倍，使炼铁技术又上一个新台阶。

18世纪以来，各国都大规模扩建海军，因为铁的成本只及铜的1╱5，所以铁炮逐渐替代了青铜炮，成为各国战舰的标准装备。不过，欧洲包括英国在内的炼钢法，直到19世纪中叶再无显著改进，加上钢材本身的缺陷，制造重型军械时使用这种钢材继续受到限制。因此，“直到19世纪中叶以前，除了海军重炮外，青铜炮和黄铜炮始终以优势压倒了铸铁炮。”

三：中英双方火炮的铸造工艺的对比：

战争时期，清军造炮工艺并不十分落后，且有英军所没有的铁模铸炮法和复合层结构的造炮工艺。清朝沿海及内陆的一些省份，旧式火炮、新造的火炮和仿制的夷炮，除少部分是用英军所没有的铁模铸炮法制成，大多仍是生铁和青铜冶铸而成。只是用液态的生铁或青铜铸造的火炮质量差，加工难，容易炸裂。锻造的熟铁炮或黄铜炮斤两少且比例小。而英军火炮主要由青铜炮、黄铜炮和铸铁炮组成，且大多数火炮可以用熟铁或黄铜锻造，尔后用车床刀具加工，精度提高不少。

鸦片战争之际，机械工程专家福建泉州人丁拱辰，参考西洋炮的构造，在广州铸成了性能良好的铁炮。

其于1841年编成《演**说》，1842年《演**说》受到两广总督祁贡、靖逆将军奕山的重视。同年，清朝政府下令推广《演**说》所述方法。丁此时在阅读西洋炮学的基础上的铸炮之法，其实和明末以来中国原有的红夷大炮的泥范整体模铸法差不多：即以炮模口径为基数，用泥先制成外模和内模，用起吊装置将外模吊套于轴心合一的内模之外，两模之间的空隙，便是炮管的厚度。

然后用青铜或钢铁溶液浇注其中，冷却后，除去内外模，最后再用各种配件加工成完整的火炮。此法铸造的火炮缺陷有：泥