عملية تطوير صناعة الحديد

بدأت صناعة الحديد في الصين في فترة الربيع والخريف. في ذلك الوقت، كانت طريقة صناعة الحديد هي صناعة الحديد المكعب، والتي تنطوي على اختزال خام الحديد في الحالة الصلبة عند درجات حرارة صهر منخفضة للحصول على الحديد الإسفنجي، والذي يتم بعد ذلك صياغته في كتل حديدية. يعتمد صهر صناعة الحديد المكعب بشكل عام على ثلاثة أنواع: الفرن تحت الأرض، والفرن الأرضي المسطح، والفرن الرأسي. بعد فترة وجيزة من إتقان تقنية صناعة الحديد المكعب، أنتجت الصين الحديد الخام السائل الذي يحتوي على أكثر من 2٪ من الكربون واستخدمته في صب الأدوات. في فترة الدول المتحاربة المبكرة، أتقنت الصين بالفعل تقنيات إزالة الكربون والمعالجة الحرارية، واخترعت الحديد الزهر المطاوع. في أواخر فترة الدول المتحاربة، تم اختراع "قوالب الحديد" القابلة لإعادة الاستخدام (أنابيب مجوفة مصنوعة من الحديد لصب الأشياء المعدنية).
خلال عهد أسرة هان الغربية، ظهرت طريقة صهر البوتقة. وفي الوقت نفسه، توسع نطاق أفران صناعة الحديد العمودية بشكل أكبر. في عام 1975، تم اكتشاف وحفر موقع صهر الحديد في عهد أسرة هان في بلدة جوكسينج بالقرب من تشنغتشو، والذي يغطي مساحة 120000 متر مربع. تم حفر أساسين متوازيين لفرن الصهر بحجم حوالي 50 مترًا مكعبًا. خلال عهد أسرة هان الغربية، تم اختراع "طريقة تحميص الفولاذ"، وهي عملية جديدة باستخدام الحديد الزهر "لتحميص" الحديد أو الفولاذ الناضج، ويسمى المنتج الفولاذ المحمص. في الوقت نفسه، ظهرت أيضًا تقنية "صناعة الفولاذ المائة". في عهد أسرة هان الشرقية (25-220 م)، في عهد الإمبراطور قوانغ وو، تم اختراع فرن الصهر الهيدروليكي، المعروف أيضًا باسم "تصريف المياه". كان اختراع تصريف المياه في الصين القديمة قبل حوالي 1100 عام من اختراعه في أوروبا.
بعد عهد أسرة هان، تم اختراع طريقة صب الفولاذ. يُطلق على سيرة تشي مو هواي في كتاب تشي الشمالي اسم "سو جانج"، والذي عُرف لاحقًا باسم قوان جانج أو توان جانج. وهذا إنجاز كبير آخر في تكنولوجيا صناعة الفولاذ الصينية القديمة.
وفقًا لـ "أساسيات الموسوعة الصينية"، كانت الصين أول دولة تستخدم الفحم لصهر الحديد، وقد تم اختبار ذلك بالفعل خلال عهد أسرة هان وانتشر خلال عهد أسرتي سونغ ويوان. وبحلول عهد أسرة مينج (1368-1644 م)، أصبح من الممكن بالفعل صهر الحديد الخام من الفحم. وخلال القرنين الرابع عشر والخامس عشر الميلاديين، تجاوز إنتاج الحديد 20 مليون كيلوجرام، أي ما يعادل 12000 طن تقريبًا. ووصلت بريطانيا، التي بدأت الثورة الصناعية في الغرب، إلى هذا المستوى بعد حوالي قرنين من الزمان.
بشكل عام، كانت خصائص تطور الفولاذ في الصين القديمة مختلفة عن تلك الموجودة في البلدان الأخرى. لطالما تم استخدام صهر الحديد الصلب القائم على الاختزال في الحالة الصلبة والفولاذ المكربن ​​الصلب في العالم، في حين كانت صناعة الفولاذ من الحديد الزهر والحديد الزهر دائمًا الطرق الرئيسية في الصين. وبفضل اختراع وتطوير طرق صناعة الفولاذ من الحديد الزهر والحديد الزهر، ظلت تكنولوجيا المعادن في الصين على مستوى متقدم عالميًا حتى منتصف عهد أسرة مينغ.
في النصف الثاني من القرن التاسع عشر، طورت حكومة تشينغ الصناعة العسكرية الحديثة، وصنعت المدافع والسفن الحربية، واستوردت كمية كبيرة من الفولاذ الذي تنتجه الدول الغربية. في عام 1867، بلغ استيراد الفولاذ حوالي 8250 طنًا، وفي عام 1885 كان حوالي 90000 طن، وفي عام 1891 زاد إلى 1.7 مليون طن (حوالي 130000 طن). احتل الفولاذ المستورد السوق الصينية تدريجيًا، مما جعل من الصعب على صناعة صهر الحديد التقليدية الحفاظ على الإنتاج، بينما يستمر استهلاك الفولاذ المحلي في الزيادة. لذلك، أصبح صعود صناعة الفولاذ الحديثة ضرورة من ضروريات العصر.
في عام 1871 (السنة الثالثة عشرة من حكم أسرة تشينغ تونغتشي)، طلب الحاكم العام لتشيلي، لي هونغ تشانغ، ووزير الشحن، شين باوزين، فتح الفحم والحديد لتلبية الاحتياجات العسكرية. تم منحهم الإذن وأمروا بإجراء تجارب في سيزو وفوجيان وتايوان في تشيلي. في عام 1875، طلب منجم سيزو للفحم والحديد في تشيلي آلات صهر الحديد من بريطانيا، لكنه لم يتمكن من إتمام الصفقة بسبب صعوبة النقل. يشير هذا الحادث إلى أنه في ذلك الوقت، كان هناك بالفعل تركيز على تطوير نوع جديد من صناعة الصلب. في عام 1886، أسس حاكم قويتشو بان وي مدينة تشينغتشانغ، التي استخدمت أولاً أفرانًا ترابية ثم طلبت لاحقًا صناعة الحديد ومعدات صناعة الصلب من بريطانيا. تم الانتهاء من التركيب في عام 1888. وبسبب الفساد في بلاط تشينغ، ونقص الأموال والفحم وخام الحديد، فضلاً عن سوء الإدارة وعدم وجود شخص متخصص في التكنولوجيا، تم تعليق التشغيل في عام 1893. وكانت هذه محاولة لإنشاء مصنع حديث للصلب.