1872年新疆伊宁的坩埚冶炼

译自J. H. Langer对俄国采矿工程师Davidov俄文文章的德文翻译。

该文章描述了固勒扎汗国（Khanate of Kuldza）——即今新疆伊犁哈萨克自治州伊宁（Gulja/Yining）周边地区——的地质和采矿业。此处翻译的节选（Langer 1872: 397–398）描述了当地使用的炼铁技术。

译文

矿石为褐铁矿和部分赤铁矿。……矿石用牛或马拉的四轮小车运至铁厂。矿山到冶炼厂的距离为¼–3俄里（1俄里 = 1.07公里），因此运输费用不高。

当地矿石先在窑或坑中焙烧，坑内填充煤和2–3立方英寸（30–50毫升）大小的矿石块。焙烧后的矿石装入如图10所示的冶炼炉中。炉子用未烧制的砖砌成，以粘土勾缝。炉长6½俄尺（4.6米），宽3俄尺（2.1米），高2½俄尺（1.5米）。在短边（即端墙）上开有两个风口。鼓风由如图11所示的木制鼓风器提供。它由一个带有狭缝和活门的木箱构成，内部有一块横板水平运动。鼓风器长1俄尺（71厘米），高12俄寸（53厘米），宽10俄寸（44厘米）。每座炉子配有两个这样的鼓风器，各由两人操作。

冶炼操作如下：在炉底铺一层灌木和木屑，上面铺1½俄尺（106厘米）厚的煤。燃料上放置耐火粘土坩埚。每个坩埚呈截锥形，上、下直径分别为4和3俄寸（18和13厘米），可装½立方英尺（14升）矿石。坩埚宽口朝下放入炉中。每炉通常放置250个坩埚。

坩埚就位后，填入碎矿石。坩埚之间以及坩埚与炉壁之间的空隙填满煤。通过一个开口点燃底部的木柴，并启动鼓风器。一次冶炼通常持续两到三天，期间八名工人分两组轮流操作鼓风器。

换班有一个奇特的风俗：每组在开始当班时点燃一支蜡烛或一块特定大小的松木，工作到燃尽为止，然后另一组接替。

冶炼过程中，工头用木柄钳子摇动坩埚，目的是防止矿石粘附在坩埚壁上。矿石一旦熔化，即取出坩埚，操作方式使熔融物下沉并留在煤层上。此过程中持续鼓风，直到所有煤烧尽。然后移开鼓风器，拆掉另一端的炉墙，将炽热的金属块投入水沟中冷却。

使用无底坩埚的原因似乎是希望得到小块易加工的金属，而不是整坩埚一大块难以破碎的金属。较大的块用大锤尽可能打碎，整个产品分选为合格品和次品。

次品通常为未完全还原的矿石、焦炭块和含铁量高的黑色炉渣。

合格品根据冶炼程度，为熟铁或生铁。

在熟铁的进一步加工中，卡尔梅克人使用如图12和13所示的炉子（更确切地说是精炼炉）。此炉鼓风从上方送入，排渣口设在正下方。炉内装入一定高度的煤，将铁料铺在上面，点燃煤并鼓风，直到铁料开始强烈发红。不时取出一块测试其延展性。如认为不合格则返回炉中，直到获得满意产品。

固勒扎的生铁铸造使用一座圆形炉子，配木制鼓风器。生铁装入内衬煤的耐火粘土坩埚中。每座炉子放置四到五个这样的坩埚，每个容积为200立方英寸（3升）。坩埚之间及与炉壁之间的空隙填满煤。

启动鼓风，点燃的煤发出明亮的光。不久坩埚中充满熔融生铁，将其浇入砂与粘土混合制成的铸型中。

如需铸造较大件，一个坩埚的铁水不够时，将数个坩埚的铁水倒入一个较大的壶形坩埚中（由耐火粘土制成，有一出口用粘土塞堵住）。单个铸件的生铁通常不纯，含有气孔。

关于该工业部门的技术和盈利情况，从可获得的不确定且不可靠的数据中可总结如下。

炼铁时，每炉每装250普特（4,100公斤）矿石，需450普特（7,300公斤）煤。通常每坩埚装1普特（16.4公斤）矿石。据工头称，250普特矿石可产出25–75普特（410–1,230公斤）的粗铁（熟铁和生铁的总量）。以平均每炉产出50普特计，每普特矿石需煤5普特。粗铁再加工时，每普特（16.4公斤）粗铁可得约30俄磅（12.8公斤）铁，消耗1.5普特（24.6公斤）煤。因此生产1普特铁需14–15普特煤和7–7½普特矿石。这些数据总体上适用于熟铁、生铁及铸铁件。

劳动分工如下：两到三位师傅组成一个合伙公司，雇佣十名工人进行采矿、焙烧、冶炼、供煤、制造坩埚以及所有涉及粗铁生产的工序。

粗铁加工成熟铁和生铁的工作由师傅们单独完成，仅有一两名工人协助。

每座炉子每月开炉两次，即产出100普特（1,640公斤），加工后可得约75普特（1,230公斤）熟铁和生铁。

工人工资与煤矿工人相同，因此十名卡尔梅克工人的团队费用为16卢布。按生产75普特计，计算如下：

劳动力 16 卢布
煤炭 12 卢布
（每普特铁需15普特煤，每普特煤1戈比）

总支出为28卢布，即每普特铁38戈比（2.3戈比/公斤）。

在固勒扎，铁价为每普特80戈比，因此师傅们可得31½卢布。从中扣除每次冶炼前祭祀羊的费用及其他小额支出。

参考文献

英文