強(qiáng)盛的大唐和繁華的大宋是中華民族永遠(yuǎn)的象征,然而如果說大唐氣象和大宋繁華是建立在煤炭的基礎(chǔ)上,恐怕很多人還不知道。
在上古時(shí)代, 山西太原曾經(jīng)是唐堯故國,李淵又世襲唐國公,故隋末起兵于太原的李淵、李世民父子奪得天下以后,把新興的國家命名為“唐”,唐朝成為中國歷史上最繁榮的時(shí)期,晉陽也由此成為唐王朝的北都或“北京”。直到今天旅居海外的華人,都以唐人后裔為榮,甚至把大片華人聚集地命名為“唐人街”。追本溯源,唐文化的發(fā)祥地就在山西太原。山西的煤炭為大唐盛世建立了強(qiáng)大基礎(chǔ)!
隋朝, 中國再次結(jié)束了連年戰(zhàn)爭, 疆土實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。至唐朝,經(jīng)濟(jì)日臻繁榮,政治穩(wěn)定,這為煤炭開發(fā)事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。此時(shí)期,煤產(chǎn)地增多,煤炭用途增多,人們對煤炭的開發(fā)利用更為重視,煤炭在封建經(jīng)濟(jì)和人民生活中所發(fā)揮的作用也越來越大。隋、唐至元代,煤炭開發(fā)更為普遍,用途更加廣泛,冶金、陶瓷等行業(yè)均以煤作燃料,煤炭成了市場上的主要商品,地位日益重要,人們對煤的認(rèn)識更加深化。特別應(yīng)該指出的是,唐代用煤煉焦開始萌芽,到宋代,煉焦技術(shù)已臻成熟。
中國在大唐時(shí)期發(fā)生了可以稱為燃料革命的事件,即煤炭使用的普遍化,徹底改變了人們過去幾千年來使用木柴的習(xí)慣,并把煤炭用于煉鐵。高熱的發(fā)生及其操作的成功,使宋代科技文化發(fā)達(dá)起來,使中國領(lǐng)導(dǎo)下的遠(yuǎn)東地區(qū)在世界上占了優(yōu)越地位。于是既有煤又有鐵的山西省,它的冶煉事業(yè)就和世界史發(fā)生了聯(lián)系。五代時(shí)的后唐、后晉、后漢這三個(gè)朝代所以能夠以并州(晉陽)為根據(jù)地而崛起,就是因?yàn)楸澈笥忻禾繕I(yè)和煉鐵業(yè)。并州以北,云州大同附近也產(chǎn)鐵和煤。占領(lǐng)這個(gè)地方的遼國以及繼遼而起的蒙古之向西發(fā)展,受蒙古逼迫的突厥族之向西遷徙,這一系列的歷史事件,都說明東方采煤和鐵制武器的優(yōu)越地位。
宋代是我國封建社會發(fā)展的最高階段, 其物質(zhì)文明和精神文明所達(dá)到的高度,在中國整個(gè)封建社會歷史時(shí)期之內(nèi),可以說是空前絕后的。宋朝在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科學(xué)成就、文化造詣上是一個(gè)極高峰,為前代所不及。許多領(lǐng)域走在全世界的前面。宋朝已經(jīng)能夠?qū)γ禾?、石油、天然氣各種能源廣泛運(yùn)用。莊季裕《雞肋編》說東京數(shù)百萬人家,都燒煤炭而不燒柴?!端螘芬舱f煤在全國范圍內(nèi)已被普遍使用。拿當(dāng)時(shí)開封的居民生活狀態(tài)為例:“京城百萬戶,盡仰石炭。
無一燃薪者”。而讓全城上百萬人全部燒煤炭,新中國剛建立時(shí)尚且無法做到。
北宋時(shí)期,鋼產(chǎn)量已經(jīng)超過英國工業(yè)革命時(shí)期的產(chǎn)量(美國學(xué)者郝若貝教授(R o b e r t Ha r twa l l)根據(jù)宋代兵器制作、鐵錢鑄造和制造農(nóng)具等方面的消耗情況,推算出宋神宗元豐元年(1 0 7 8)的鐵產(chǎn)量大致在7 . 5-1 5萬噸,這一產(chǎn)量是1 6 4 0年英國工業(yè)革命時(shí)期產(chǎn)量的2 . 5倍-5倍,整個(gè)歐洲各國(包括俄羅斯歐洲部分)到1 8世紀(jì)鐵產(chǎn)量大致在1 4-1 8萬噸之間,因此宋代中國的鐵產(chǎn)量基本可以達(dá)到這樣的水平)。首都開封已經(jīng)是一百多萬人的大都市(這種規(guī)模就是在現(xiàn)在也是了不起的),百姓做飯燒的是煤而不是柴草(宋代的煤產(chǎn)量無疑居世界第一,而且開采技術(shù)非常先進(jìn))。由此可見當(dāng)時(shí)的工業(yè)水平和普通人的生活。
宋朝國家財(cái)政收入主體已經(jīng)不再是農(nóng)業(yè),而是工商業(yè)了,農(nóng)業(yè)社會已經(jīng)在開始向工業(yè)社會逐步邁進(jìn)了。
隨著煤炭的大量開采,金屬冶煉、合金技術(shù)、鑄造技術(shù)以及金屬加工技術(shù)都有極大發(fā)展。冶爐上已使用了活門式風(fēng)箱,是個(gè)極大的進(jìn)步。冶煉業(yè)的發(fā)展,使鐵農(nóng)具、兵器、日用鐵器也得到相應(yīng)的發(fā)展。廣泛應(yīng)用煤炭于冶煉和人民生活。煤炭的開采已由地面開采發(fā)展到掘井開采,開采和利用煤炭的規(guī)模處于世界領(lǐng)先地位。宋代用焦炭冶鐵,早于西方五百多年。澳大利亞約翰.默遜學(xué)者認(rèn)為宋朝“潛藏著激發(fā)經(jīng)濟(jì)革命,類似十八世紀(jì)發(fā)生的那種經(jīng)濟(jì)革命的足夠的科學(xué)和技術(shù)。”在宋朝,中國人創(chuàng)立了一種軍事和工業(yè)復(fù)合體,也建立了類似工業(yè)時(shí)代的煤-鐵復(fù)合體。按現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)來衡量,這個(gè)復(fù)合體規(guī)模雖小,但卻是世界歷史上的第一個(gè)。這個(gè)復(fù)合體是建立在采煤和冶鐵基礎(chǔ)上的。煤采自中國西北。冶鐵產(chǎn)量在1 0 8 0年代達(dá)到年均1 0萬噸以上,這在當(dāng)時(shí)的世界歷史上是非常高的,英國直到1 8世紀(jì)末發(fā)生了工業(yè)革命以后才超過它。煤鐵的大量應(yīng)用增強(qiáng)了宋朝的軍力。對內(nèi)有助于鞏固統(tǒng)治.對外有能力安定北部邊疆。正是因?yàn)樗未青l(xiāng)普遍使用煤炭作為生活燃料,煤炭火溫恒定,容易掌握火候,才使得炒菜成為可能,極大改變了日后中國人的飲食質(zhì)量。煤炭的普及給陶瓷業(yè)提供了難得的恒溫燃料,陶瓷技藝突飛猛進(jìn),使得宋代陶瓷成為當(dāng)時(shí)世界備受推崇的藝術(shù)精品。
青銅時(shí)代以后,為了大批量制造兵器,除了制造兵器本身的高技術(shù)外,兵器的制造原材料,特別是能夠大量提供鐵的工業(yè)是必不可缺少的。就是在今天,鋼鐵也是制造兵器的最重要材料。在中國,鋼鐵總產(chǎn)量,根據(jù)國家官方掌握的數(shù)字(國家直接經(jīng)營的煉鐵廠的產(chǎn)量和民間煉鋼廠生產(chǎn)的鐵所交納的稅額),在唐代已達(dá)1 2 0 0噸,宋朝為4 7 0 0噸,明朝開國初期為1 1 0 0 0噸,最高達(dá)到4 0 0 0 0噸。在十三世紀(jì),中國是世界上最大的鐵的生產(chǎn)國和消費(fèi)國,直到十七世紀(jì)仍保持著這一領(lǐng)先的地位。從漢代到明朝,中國人不僅在數(shù)量上處于世界領(lǐng)先地位,而且還擁有世界上最先進(jìn)的鋼鐵冶煉技術(shù)。中國的煉鐵技術(shù)之所以能夠居于世界領(lǐng)先地位,是和自古以來的不斷進(jìn)步分不開的。這可以從以下幾點(diǎn)得到證實(shí):第一,能夠制造1 2 0 0℃以上的高溫爐,從而可以進(jìn)行高溫下的精煉。
第二, 發(fā)明了向煉爐輸送充足空氣的裝置( 即風(fēng)箱),從而實(shí)現(xiàn)了高溫下的冶煉。而且在煉鋼方面,能夠連續(xù)供給足夠空氣(即始終維持高溫冶煉)的高性能風(fēng)箱,早在紀(jì)元前就有了。而且不久又有用水力(稱為“水排”)和動物力量(稱為“馬排”)取代人力的鼓風(fēng)裝置,極大的提高了煉爐的供氧能力。
第三,中國早從古代就不使用木炭,而是把煤作為煉鐵的燃料。到了北宋時(shí)期,已經(jīng)普遍使用煤炭來煉鐵了。利用煤炭煉鐵的優(yōu)點(diǎn),就是能夠很容易地得到高溫冶煉效果。用煤炭作煉鐵燃料,還有能夠減少生產(chǎn)工序等其它方面的優(yōu)點(diǎn)。此外,如果用木炭作燃料,當(dāng)然就需要山林,這就大大限制了煉鐵廠的選地條件。而使用煤炭作燃料,就沒有這個(gè)限制了。
大家都知道,如果在低溫( 7 0 0—9 0 0℃)條件下熔化鐵礦石,含碳量就低,而其它無用成分反而多,煉出來的鐵就會像海綿一樣。通過把鐵加熱進(jìn)行鍛造,除去多余成分,提高含碳量的這種提高鐵的硬度,近似煉鋼的生產(chǎn)技術(shù),早在戰(zhàn)國時(shí)代就開始了。到了漢代,這種提高鐵的性能的鍛造技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)普及了。
從實(shí)踐中,人類又懂得了反復(fù)錘打能提高鐵的硬度這個(gè)道理。在漢代,就掌握了根據(jù)不同用途控制加熱和鍛造次數(shù)的技術(shù),“百煉成鋼”這句成語就充分顯示了當(dāng)時(shí)中國人的聰明才智。
由于風(fēng)箱和高溫爐的普遍使用,又發(fā)明了在比較低溫條件下的化鐵方法,在漢代就能生產(chǎn)含碳量高(超過2 % )的生鐵,而且很快又發(fā)明了使用這種生鐵進(jìn)行鍛造的技術(shù)。含碳量高的生鐵發(fā)脆,而在中國早在古代就能制造含碳量比較低,具有接近鋼性能的可鍛性好的可鍛鑄鐵。雖然不能用這種鐵作兵器的刃,卻滿足了大量生產(chǎn)農(nóng)具等鐵制品的需要。
古代化學(xué)工藝可以說是以用火為中心的。人類學(xué)會用火標(biāo)志著化學(xué)史的開端,而人工取火的發(fā)明,又為能源利用提供了必備條件。煤、石油、天然氣并稱為三大重要能源,我國古代勞動人民很早就知道并利用它們。煤炭,中國古代稱“石炭”、“烏薪”、“黑金”、“燃石”等。最早記載煤的名稱和產(chǎn)地的著作是戰(zhàn)國時(shí)期的《山海經(jīng)》?!稘h書.地理志》上也記載:“豫章郡出石可燃,為薪。”說明煤已用于江西南昌附近人民的日常生活中。
1 9 7 5 年, 根據(jù)對河南鄭州古滎鎮(zhèn)冶鐵遺址的挖掘,發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)貜奈鳚h中葉至東漢前期,是以煤為動力冶鐵的。北魏地理學(xué)家酈道元在《水經(jīng)注河上》篇中第一次在文獻(xiàn)中記載用煤冶鐵。三國時(shí)期的曹操在鄴都興建冰井臺,井深5 0米,貯煤數(shù)十萬公斤。南北朝時(shí)我國北方家庭已廣泛使用煤取暖、燒飯,唐朝時(shí)我國南方也廣泛使用煤了,宋朝時(shí),煤炭在京都汴梁已是家用燃料,莊季裕在《雞肋篇》云:“數(shù)百萬家,盡仰石炭,無一家燃薪柴火者”即是明證。中國宋朝時(shí)已用焦炭煉鐵,1 9 6 1年在廣東新會縣發(fā)掘出的南宋煉鐵遺址中,除發(fā)現(xiàn)有爐渣、石灰石、鐵礦石外,還發(fā)現(xiàn)焦炭。目前所知,這是世界上用焦炭煉鐵的最早實(shí)例,說明中國用煤煉焦,比歐洲早了500多年。
中國是世界上最早利用煤的國家。遼寧省新樂古文化遺址中,就發(fā)現(xiàn)有煤制工藝品,河南鞏義市也發(fā)現(xiàn)有西漢時(shí)用煤餅煉鐵的遺址?!渡胶=?jīng)》中稱煤為石涅,魏、晉時(shí)稱煤為石墨或石炭。明代李時(shí)珍的《本草綱目》首次使用煤這一名稱。希臘和古羅馬也是用煤較早的國家,希臘學(xué)者泰奧弗拉斯托斯在公元前約3 0 0年著有《石史》,其中記載有煤的性質(zhì)和產(chǎn)地;古羅馬大約在2000年前已開始用煤加熱。
兩千三百年前, 蘇秦游說魏王, 有這么一番話: “ 魏王閣下, 聽說您麾下有武力二十萬、蒼頭二十萬、奮戟二十萬、廝徒十萬、戰(zhàn)車六百輛、戰(zhàn)馬五千匹,放著這么強(qiáng)的兵力不用,卻要聽信懦夫的意見,乖乖地在秦國面前屈服,真是讓人失望啊!”從蘇秦的話里可以知道, 魏國有七十萬兵力,分四個(gè)兵種: 武力、蒼頭、奮戟和廝徒。其中武力(《資治通鑒》作“武士”)是車戰(zhàn)部隊(duì),蒼頭是步戰(zhàn)部隊(duì),奮戟(《戰(zhàn)國策》作“奮擊”)是敢死隊(duì),廝徒是炊事員。其實(shí)“廝”的本義是把木柴劈開,引申為燒火做飯, 所謂“ 廝徒” , 只能是燒火做飯的人。
如前所述, 魏國大軍七十萬, 其中十萬是炊事員,占全軍百分之十四還要多,而在當(dāng)今世界,炊事人員在陸軍中的比例一般在百分之六到百分之十之間,這說明戰(zhàn)國時(shí)期炊事員的工作效率比現(xiàn)在低。究其原因,大概有兩條。第一,古代炊具落后;第二,當(dāng)時(shí)沒有煤電,只有木柴,而搜集木柴需要占用相當(dāng)多的時(shí)間和兵力。據(jù)說在周朝宮廷里,有一類工作人員叫“ 甸人” , 專門負(fù)責(zé)為御廚供應(yīng)木柴。到了秦朝,凡是服刑三年的勞改犯,一般都要被派去為宗廟砍柴,叫“鬼薪”。既然宮廷需要甸人供應(yīng)木柴,宗廟需要鬼薪專門砍柴,那么軍隊(duì)里也少不了負(fù)責(zé)搜集柴禾的兵士。
在新型燃料還沒有被發(fā)現(xiàn)的歲月里,木柴是古人做飯的主要燃料。
《詩經(jīng).甫田之什》里唱道:“陟彼高岡,析其柞薪。”意思是一位先民砍倒柞樹當(dāng)柴燒。
《詩經(jīng). 魚藻之什》里唱道: “ 樵彼桑薪, 烘于。”意思是又一位先民砍倒桑樹當(dāng)柴燒。
《詩經(jīng). 唐風(fēng)》里唱道: “ 綢繆束薪, 三星在天。”天還沒亮,砍柴的人就回家了,肩上那束柴禾捆扎得很緊,分也分不開,就像熱戀中的情侶。
《詩經(jīng). 豳風(fēng)》里唱道: “ 采荼薪樗, 食我農(nóng)夫。” 妻子采了一把苦菜,丈夫砍了一棵臭椿,食物和燃料都有了,倆人高高興興回家去做飯。
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