人类掌握了炼铜技术以后, 为冶铁打下了基础．虽然, 今天我们知道, 铁是自然界中分布很广的一种金属, 也是组成地壳的重要元素之一, 但是, 人类并没有在早期就使用铁, 因为在自然界中几乎不存在天然的纯铁, 而且铁矿石熔点较高, 不容易还原出来．

　　也许你不相信, 人类最早发现的铁, 还是从天上掉下来的呢! 我们称这种铁为｀陨铁＇, 它除了含有一点点镍以外, 其余几乎全是铁．在各个文明古国中发现的最早铁器, 都是用陨铁制成的, 例如, 古埃及人就曾把铁叫作｀天石＇或｀天降之火＇．

　　当然, 天上掉下来的陨铁很少, 并没有给人类生活带来什么进展, 但是, 它却给人们打开了一扇认识铁的大门．

　　｀嗬, 这铁可要比铜坚硬锋利得多了, 用它做刀做斧一定十分合适．＇人们是这样想的, 也是这样做的．

　　于是, 人们借用炼铜的方法来炼铁, 经过了几千年的艰苦探索, 终于突破了炼铁所需的高温以及其他许许多多的技术难关, 发明了炼铁的｀固体还原法＇．

　　这种方法是先将铁矿石和木炭一层间一层地放在炼炉中, 然后点火焙烧, 利用木炭在１０００℃高温下的不完全燃烧, 产生一氧化碳, 使矿石中的氧化铁还原成铁．由这种方法产生的铁夹杂的渣滓很多, 看上去有很多孔洞, 像海绵一样, 显不出明显的金属特性, 甚至还不如钢坚硬呢．

　　大约在春秋战国时期, 中国开始了炼铁, 不仅仅使用｀固体还原法＇, 还发明了｀生铁铸铁法＇．这一新的方法可使炉温高达 １２００C, 比｀固体还原法＇进了一步, 距离纯铁的熔点１５３４℃也近了一点, 从而炼出了液态生铁, 使中国比欧洲国家早１０００ 多年跨入了｀生铁时代＇．后来, 欧洲人冶炼生铁, 用的是把铁矿石、焦炭和石灰石混合后加热冶炼．

　　今天, 我们使用的炒菜铁锅用的就是生铁, 又称铸铁, 虽然它质地坚硬、却生性脆弱．为了克服生铁的这一弱点, 人们又将它和铁矿石混合加热熔炼, 使铁矿石中的氧和生铁中的碳化石, 生成一氧化碳气泡释放出来烧掉, 从而炼出了纯度高、强度大、质地软的熟铁, 日常生活中的铁勺就是用熟铁制成的．

　　生铁和熟铁各有其缺点, 在性能上都比不上钢．中国早在汉代, 就在世界上最先用｀百炼钢法＇炼出了钢．这种方法是在熟铁中再加进适量的碳, 经过反复加热冶炼, 尽量减少杂质, 从而炼出具有更高强度和硬度的钢来．但是, 这种方法的冶炼过程很复杂, 一直未能发展起来．一直到１９ 世纪前半期, 人类始终生活在旧的｀铸铁时代＇．

　　为人类带来崭新的钢铁时代的是贝西默．他于１８１３ 年１ 月１９ 日出生在英国, 但他酷爱法国, 所以加入了法国国籍, 他是一位对科学发明如痴如醉的著名学者, １８ 岁的时候, 贝西默经过努力, 发明了一台自动印邮票的机器, 接着又发明了一台制造金属粉的机器．

　　１９ 世纪５０ 年代初, 俄国和土耳其之间爆发了俄土战争, 战事很快扩大到整个克里米亚, 史称｀克里米亚战争＇．在此期间, 贝西默根据科学原理发明、研制了一种新式步枪, 这种步枪的枪膛中有来福螺旋线, 子弹沿枪膛射出时旋转着飞出, 更加稳定地沿着弹道前进．这种新式来福枪, 射击距离增大了, 命中率也明显提高了．

　　｀能不能运用同样的道理来制造新式大炮呢? ＇贝西默这样想着也就动手做了起来．

　　不久, 新式大炮问世了．起初, 炮兵们反映新式大炮非常准确；然而, 实战以后, 问题便接二连三地传到了贝西默耳朵里: 新式大炮很容易发生炸膛事故, 炮手发炮时得冒着死亡的危险．有些军政要员说贝西默是个科学骗子, 也有人怀疑他是隐藏在法国的间谍, 秘密为英国服务．贝西默面临着巨大的精神压力, 要求军方对事故进行仔细的调查．

　　在贝西默和另一位法国大炮专家的共同努力下, 问题找到了: 原来, 当时的大炮都是用铸铁制造的, 但来福线对炮膛要求很高, 如果炮弹与炮膛之间间隙过大, 火药爆炸气体泄漏, 炮弹旋转力量不足；如果炮弹与炮膛之间间隙过小, 火药瀑炸使炮膛内压力骤然增大, 结果炮膛内外温度不匀, 造成炸膛．

　　但是, 大多数人不相信贝西默的解释, 当局一声令下, 新式大炮被打入了冷宫．贝西默花了多年心血研制的大炮, 顷刻之间成了毫无用处的一堆废铁．

　　怎么办? 贝西默心想, 只有突破材料难关, 新式大炮才能起死回生．他决心冶炼出适合新式大炮的新材料来．从此, 贝西默一头钻进了图书馆, 广泛收集材料；又到冶铁厂, 与工人们一同劳动；他还请冶炼工程技术人员为他讲课；……他简直成了一个｀炼铁迷＇．

　　经过反复探索, 在一位化学技师的帮助下, 贝西默终于找到了铸铁不坚硬的原因——其中的含碳量太高．要减少含碳量, 就必须设法在熔化了的铁水中加氧, 燃烧掉这些碳!

　　用什么办法加氧才能达到成本最低而又简便易行呢? 贝西默看到, 当一炉铁水熔化时, 炉前工人往往就排渣出铁了, 能不能在出铁前向铁水吹入空气呢?

　　他就试着这样做了, 顿时, 通红的铁水沸腾了, 钢花四溅, 映红了夜空．贝西默炼出了铁匠们一致称赞的钢材．这种方法被称为｀空气吹入法＇．１８５６ 年, 贝西默在铁匠业主行会上, 报告了他的炼钢法, 并将论文送到钢铁业十分发达的英国发表．

　　｀我认为, 吹入空气除碳法是完全可行的, 空气不仅能燃烧掉铁水中所含的碳, 而且能够燃烧掉其他几乎所有不纯的物质, 同时, 燃烧释放出来的热量, 又可以升高铁水的温度, 这样, 炼出的钢不仅质量高, 而且成本也低．＇贝西默对此信心倍增．

　　经过贝西默的深思熟虑, 他为他的｀空气吹入法＇设计出了一个特殊的转炉——样子像个梨, 肚子大大的, 口子斜斜的．开始, 这种转炉是固定式的, ４ 年以后, 贝西默又发明了移动式转炉．

　　贝西默的发明, 引起了众多钢铁公司的极大兴趣, 他们纷纷投资建起了一座座｀高炉＇, 并且很快也出了钢．然而遗憾的是, 他们发现炼出的钢都是劣等钢, 不堪使用．人们群起而攻之, 骂他是一个吹牛皮的人．有人联想起大炮事故, 更加怨恨贝西默了．

　　贝西默并没有因此而泄气, 经过他的仔细分析, 终于发现了问题的症结所在, 冶炼出了优质的钢材．