试论19世纪煤炭成为英国工业革命主要燃料的原因

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试论

19世纪煤炭成为英国工业革命主要燃料的原因

袁悦幸

四川师范大学历史文化与旅游学院

摘要:煤本身所具有的优势,包括易挖掘,高热量,低价格的特点,煤最终走上历史的舞台并最终成为工业发展的主燃料变并非偶然,而是一种必然的趋势。在英国工业革命开始以后,各国也纷纷开始效仿英国的发展道路,从轻工业的纺织业始,以重工业的大量修建铁路终,煤贯穿其中,发挥着不可代替的重要作用。

关键词:19世纪英国煤矿业工业革命19世纪30年代,煤矿业成为英国三大支柱工业之一。煤炭在工业革命中的大量使用极大地提高了生产力。“它的发展,自始就是那么迅速并且造成那么些后果,以致人们能够比之于革命,的确,许多政治革命还不如那么彻底。①”这使得英国从偏居一隅的西欧小国一跃而成为了世界霸主,这与英国丰富的煤矿资源不无关系。可以说,工业革命被煤引燃,并被蒸汽机和铁路这两个至关重要的发明驱动着,煤单靠自己的力量并不能导致工业革命的发生,也不能让英国成为一个超级大国,但这二者的出现都离不开煤。煤为工业的发展提供了全新的强大的能源,并通过蒸汽机作用于经济发展的方方面面,最终使生产力有了飞跃式的发展。煤代替木材作为主要燃料的过程值得探寻。

英国木材匮乏发展经济需要新能源。英国国土面积狭小,森林资源有限,使得木炭供应量严重不足。虽然英国作为一个富含铁矿的国家,但在18世纪初期冶金业的发展却一度陷于停滞,甚至要靠进口来弥补自己国家生铁不足的缺陷。以1710—1720年为例,铁矿的输入是15000吨至22000吨之间,1765年则上升到57000吨。由于当时的技术限制,铁只能和木炭一起被提炼出来,木炭为铁提供足够的热量和碳,这样才能使铁能够进行必要的物理反应,碳和铁中的氧气结合燃烧后形成一氧化碳(不充分燃烧)和二氧化碳(充分燃烧),使铁矿变为生铁。这样铸铁必须消耗大量木材资源,这正是所英国短缺的。以苏塞克斯郡为例,16、17世纪它经历了发展的高峰期,当时“苏塞克斯郡富含铁矿;为了冶炼这些矿石,一些高炉就建造在这些地方,每年消耗大量的木材。往往是好多条水道被连接为一条水道,大片森林被改为池塘,以便产生瀑布来推动水车,水车使锻铁锤动作起来,捶的响声日夜响彻四

邻。②

”1724年,苏塞克斯高炉数量由17世纪的10个,下降到只剩2个,周围的森林几乎消失殆尽。18世纪,英国的森林资源下降到全国面积的5%,但仍旧不能满足冶金业对木材的需求。18世纪80年代,英国不得不从瑞典进口大量木材。交易成本的迅速上升使得制铁业的利润急剧下滑,对于新能源的需求已经迫不及待。19世纪初,从煤中提炼出的焦炭才开始应运,1801年英国建成了第一座烧煤的钢铁厂—什鲁斯伯里③

。这才逐渐缓解了英国的能源危机。

英国煤矿资源分布广泛并易于开采。英国煤矿资源几乎可以说遍及全国,从北方的格拉斯哥到中部的曼彻斯特再到南面的伯明翰、牛津,都蕴藏着丰富的煤资源。1801年,英国煤炭出产就形成了北中南均衡的态势,约克郡出产煤150000万吨,东部各郡产煤80000吨,西部产煤210000吨,苏

格兰产煤220000吨。④

1712年,随着第一台纽卡门蒸汽机在

煤矿的运用,有效的解决了平原地区的排水问题,“蒸汽机推

动水泵,将水从矿井中抽出去,所以铁矿和煤矿比以前更深地

挖掘地下矿层。”⑤

这使得煤矿业也逐渐在英国的中南部和西南部的平原地区发展起来。广泛的煤矿分布解决了工业发展的燃料问题,低廉的煤价和运费降低了工业发展的成本,“随着英国运河业的大力发展,交通运输成本下降,运河的运输成

本大致相当于公路运输的1/4—1/2”。⑥

由此可见煤是英国当时很低价的燃料,并且在煤矿周围地区往往都有大型铁矿与之相邻。这更让煤炭的使用具有独一无二的优势。

18世纪末,英国煤炭工业技术有了巨大进步。煤虽然

在13世纪就被集中开采,但是当时的煤的去向却大多是走进了寻常人类生活而不是用于工业生产。因为挖掘的煤含有大量的杂质,包括硫、硫化物、硫酸盐、碳酸盐等,这些杂质一旦和铁结合就会使铁的质量大大下降,直到焦煤的发明才改变了这一现状。发明焦煤的是亚伯拉罕. 达比,他是一个制铁厂的工厂主,他最早产生了利用工厂周围煤的想法,并经过一年多的探索,终于想到把煤烘焦再使用的方法。他在1713年使用焦炭冶金并申请了专利,但是由于焦炭无法充分燃烧,铁中仍有杂质,不能有效解决鼓风助燃的问题使亚伯拉罕. 达比难以获得完全的成功。1784年,科特发明了搅拌炼铁法使煤提炼出的焦炭正式成为了冶铁业的主要燃料并被沿用了几十年。英国煤田的煤炭变质程度不一,主要是低、中变质程度的煤到炼焦煤,而以后的煤也大多先提炼成为焦炭才进入市场,并成为主要煤种。

煤代替木材作为工业的主要燃料不是一蹴而就的,它也经历了漫长的过程,与英国的皇家学院的科学家、工程师直至普通的工人都有很大的联系,即便在17世纪使用煤之后,木材仍和煤同行了一个世纪才退出了历史的舞台。煤本身所具有的优势,包括易挖掘,高热量,低价格的特点,使煤最终走上历史的舞台并最终成为工业发展的主燃料变并非偶然,而是一种必然的趋势。在英国工业革命开始以后,各国也纷纷开始效仿英国的发展道路,从轻工业的纺织业始,以重工业的大量修建铁路终,煤贯穿其中,发挥着不可代替的作用。

注释:

①保尔. 芒图:《十八世纪产业革命》,商务印书馆2012年版,第9页。

②W. 卡登姆:《英国记述》第2卷,1607年版,第105页。③马丁. 吉尔伯特:《英国历史地图》2012年版,第75页。④B.R.Mitchell:Economic development of the British coal in

dustry 1800—1914Cambridge University Press1984,P7.

⑤汉斯. 豪斯赫尔:《近代经济史,从十四世纪末至十九世纪下半页》,商务印书馆1987年版,第288页。

⑥M.M.. 波斯坦:《剑桥欧洲经济史》第6卷,经济科学出版社2002年版,第210页。

作者简介:袁悦幸(1988-)男,四川成都、四川师范大学历史文化与旅游学院硕士研究生在读。

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试论

19世纪煤炭成为英国工业革命主要燃料的原因

袁悦幸

四川师范大学历史文化与旅游学院

摘要:煤本身所具有的优势,包括易挖掘,高热量,低价格的特点,煤最终走上历史的舞台并最终成为工业发展的主燃料变并非偶然,而是一种必然的趋势。在英国工业革命开始以后,各国也纷纷开始效仿英国的发展道路,从轻工业的纺织业始,以重工业的大量修建铁路终,煤贯穿其中,发挥着不可代替的重要作用。

关键词:19世纪英国煤矿业工业革命19世纪30年代,煤矿业成为英国三大支柱工业之一。煤炭在工业革命中的大量使用极大地提高了生产力。“它的发展,自始就是那么迅速并且造成那么些后果,以致人们能够比之于革命,的确,许多政治革命还不如那么彻底。①”这使得英国从偏居一隅的西欧小国一跃而成为了世界霸主,这与英国丰富的煤矿资源不无关系。可以说,工业革命被煤引燃,并被蒸汽机和铁路这两个至关重要的发明驱动着,煤单靠自己的力量并不能导致工业革命的发生,也不能让英国成为一个超级大国,但这二者的出现都离不开煤。煤为工业的发展提供了全新的强大的能源,并通过蒸汽机作用于经济发展的方方面面,最终使生产力有了飞跃式的发展。煤代替木材作为主要燃料的过程值得探寻。

英国木材匮乏发展经济需要新能源。英国国土面积狭小,森林资源有限,使得木炭供应量严重不足。虽然英国作为一个富含铁矿的国家,但在18世纪初期冶金业的发展却一度陷于停滞,甚至要靠进口来弥补自己国家生铁不足的缺陷。以1710—1720年为例,铁矿的输入是15000吨至22000吨之间,1765年则上升到57000吨。由于当时的技术限制,铁只能和木炭一起被提炼出来,木炭为铁提供足够的热量和碳,这样才能使铁能够进行必要的物理反应,碳和铁中的氧气结合燃烧后形成一氧化碳(不充分燃烧)和二氧化碳(充分燃烧),使铁矿变为生铁。这样铸铁必须消耗大量木材资源,这正是所英国短缺的。以苏塞克斯郡为例,16、17世纪它经历了发展的高峰期,当时“苏塞克斯郡富含铁矿;为了冶炼这些矿石,一些高炉就建造在这些地方,每年消耗大量的木材。往往是好多条水道被连接为一条水道,大片森林被改为池塘,以便产生瀑布来推动水车,水车使锻铁锤动作起来,捶的响声日夜响彻四

邻。②

”1724年,苏塞克斯高炉数量由17世纪的10个,下降到只剩2个,周围的森林几乎消失殆尽。18世纪,英国的森林资源下降到全国面积的5%,但仍旧不能满足冶金业对木材的需求。18世纪80年代,英国不得不从瑞典进口大量木材。交易成本的迅速上升使得制铁业的利润急剧下滑,对于新能源的需求已经迫不及待。19世纪初,从煤中提炼出的焦炭才开始应运,1801年英国建成了第一座烧煤的钢铁厂—什鲁斯伯里③

。这才逐渐缓解了英国的能源危机。

英国煤矿资源分布广泛并易于开采。英国煤矿资源几乎可以说遍及全国,从北方的格拉斯哥到中部的曼彻斯特再到南面的伯明翰、牛津,都蕴藏着丰富的煤资源。1801年,英国煤炭出产就形成了北中南均衡的态势,约克郡出产煤150000万吨,东部各郡产煤80000吨,西部产煤210000吨,苏

格兰产煤220000吨。④

1712年,随着第一台纽卡门蒸汽机在

煤矿的运用,有效的解决了平原地区的排水问题,“蒸汽机推

动水泵,将水从矿井中抽出去,所以铁矿和煤矿比以前更深地

挖掘地下矿层。”⑤

这使得煤矿业也逐渐在英国的中南部和西南部的平原地区发展起来。广泛的煤矿分布解决了工业发展的燃料问题,低廉的煤价和运费降低了工业发展的成本,“随着英国运河业的大力发展,交通运输成本下降,运河的运输成

本大致相当于公路运输的1/4—1/2”。⑥

由此可见煤是英国当时很低价的燃料,并且在煤矿周围地区往往都有大型铁矿与之相邻。这更让煤炭的使用具有独一无二的优势。

18世纪末,英国煤炭工业技术有了巨大进步。煤虽然

在13世纪就被集中开采,但是当时的煤的去向却大多是走进了寻常人类生活而不是用于工业生产。因为挖掘的煤含有大量的杂质,包括硫、硫化物、硫酸盐、碳酸盐等,这些杂质一旦和铁结合就会使铁的质量大大下降,直到焦煤的发明才改变了这一现状。发明焦煤的是亚伯拉罕. 达比,他是一个制铁厂的工厂主,他最早产生了利用工厂周围煤的想法,并经过一年多的探索,终于想到把煤烘焦再使用的方法。他在1713年使用焦炭冶金并申请了专利,但是由于焦炭无法充分燃烧,铁中仍有杂质,不能有效解决鼓风助燃的问题使亚伯拉罕. 达比难以获得完全的成功。1784年,科特发明了搅拌炼铁法使煤提炼出的焦炭正式成为了冶铁业的主要燃料并被沿用了几十年。英国煤田的煤炭变质程度不一,主要是低、中变质程度的煤到炼焦煤,而以后的煤也大多先提炼成为焦炭才进入市场,并成为主要煤种。

煤代替木材作为工业的主要燃料不是一蹴而就的,它也经历了漫长的过程,与英国的皇家学院的科学家、工程师直至普通的工人都有很大的联系,即便在17世纪使用煤之后,木材仍和煤同行了一个世纪才退出了历史的舞台。煤本身所具有的优势,包括易挖掘,高热量,低价格的特点,使煤最终走上历史的舞台并最终成为工业发展的主燃料变并非偶然,而是一种必然的趋势。在英国工业革命开始以后,各国也纷纷开始效仿英国的发展道路,从轻工业的纺织业始,以重工业的大量修建铁路终,煤贯穿其中,发挥着不可代替的作用。

注释:

①保尔. 芒图:《十八世纪产业革命》,商务印书馆2012年版,第9页。

②W. 卡登姆:《英国记述》第2卷,1607年版,第105页。③马丁. 吉尔伯特:《英国历史地图》2012年版,第75页。④B.R.Mitchell:Economic development of the British coal in

dustry 1800—1914Cambridge University Press1984,P7.

⑤汉斯. 豪斯赫尔:《近代经济史,从十四世纪末至十九世纪下半页》,商务印书馆1987年版,第288页。

⑥M.M.. 波斯坦:《剑桥欧洲经济史》第6卷,经济科学出版社2002年版,第210页。

作者简介:袁悦幸(1988-)男,四川成都、四川师范大学历史文化与旅游学院硕士研究生在读。

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