机械化近代大工业的普遍发展和最终胜利，不仅取决于机器动力的蒸汽 化，而且有赖于冶金和采煤业的技术革新来为之提供建筑材料和工业燃料。
冶铁业在工业革命之前已成为英国的重要工业之一。但由于长期以来一 直以木炭作燃料，冶铁业的发展日趋缓慢。至 １７ 世纪，随着森林资源的日渐 短缺，铁产量开始逐年下降。结果，富有铁矿和煤矿的英国，却要靠进口生 铁来发展本国的金属制造业。尽管英国史学界对木炭短缺是全国性还是地方 性的、冶铁业是否因缺乏燃料而发展缓慢等问题尚有不同看法，但以木炭为 燃料造成的局限性是显而易见的。首先，以木炭为燃料使冶铁业的经营规模 无法扩大。直到 １７２０ 年左右，全英国只有 ６０ 座高炉，年产生铁仅 １．７ 万吨。
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这一史实说明，靠木炭来冶铁无法建立起适应本国需要的冶铁业。第二，以 木炭为燃料不是立足于开发自然资源，而是单纯地减少森林资源。因此，从 长远来看，既缺乏发展潜力，也不利于经济的全面发展。第三，以木炭为燃 料不符合生产要素优化组合的规律，无法将铁矿与煤矿藏量丰富而且比较接 近这一“要素赋予”优势转化成现实的经济优势。鉴于木炭冶铁有其本身无 法克服的局限性，早在 １７ 世纪初，就有人著书认为，以煤为燃料冶铁可以大 量节省燃料，保护森林资源，带来大量的利润，并且能保证冶铁业持久而迅 速的发展。１７０９ 年，阿伯拉罕・达比在希罗普郡的科尔布鲁克代尔以焦炭冶铁获得 成功。但是，用达比冶铁法炼出的铁含硫磺等杂质太多，而且质地很脆。１８ 世纪 ３０ 年代，达比的儿子改造了制造焦炭的方法，加强了水力鼓风机的风 力，并将生石灰与矿石混合，以防止金属在熔化时变质。此后，焦炭冶铁法 开始向其它地区传播。１７５６ 年，威尔金森在斯塔福德郡的布拉德利建立了最 早的焦炭冶铁炉之一。但由于冶铁炉和鼓风设备没有重大改进，焦炭冶铁法 未能显示出它的经济优势。直到 １７５０ 年为止，焦炭生铁与木炭生铁的相对价 格一直有利于木炭冶铁。因此，焦炭冶铁法的传播仍很缓慢。１７６０ 年，英格 兰和威尔士只有 １７ 座焦炭炉，而苏格兰实际上还没有。
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１７６１ 年以后，约翰・斯 米顿发明的带有汽筒的鼓风机开始投入使用。它可以使一座高炉的周产量由 １０—２０ 吨提高到 ４０ 多吨。②
此外，从 １８ 世纪中期至 １９ 世纪 ２０ 年代，生产 需求量以每 １０ 年 ５０％的速度增长。③于是，随着生铁需求的日益增长和鼓风
机的改进，木炭冶铁开始失去价格优势，而焦炭冶铁法传播的步伐则开始加 快。１７７４ 年，英国的焦炭炉增至 ３１ 座。④
１７７５ 年以后，蒸汽动力广泛应用于 鼓风炉，使风力大为增强，炉温升高，减少了硫磺等杂质，提高了生铁质量，同时又降低了耗煤量，从而提高了焦炭冶铁的经济效益，使木炭冶铁与焦炭 冶铁的相对价格转而对焦炭冶铁有利。价格优势的获得，促成了焦炭冶铁法 的迅速传播。焦炭炉由 １７８８ 年的 ５３ 座增至 １７９０ 年的 ８１ 座，而木炭炉则由 １７１７ 年的 ６１ 座减少至 １７９０ 年的 ２５ 座，此时英国生铁产量的 ９０％出自 ８１ 座
③ 保尔・芒图：《十八世纪产业革命》，第 217 页。
① ③E.Pawson，TheEarlyIndustrialRevolution，P.115，P.116.
② 保尔・芒图：《18 世纪产业革命》，第 238 页。
④ M.Berg， The Age of Manufactures，1985， P.36.
焦炭炉。
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这样，至 １８ 世纪末英国完成了由木炭冶铁到焦炭冶铁的历史性转① M.Berg，TheAge of Manufactures，P.36；E.Pawson，TheEarlyIndustrialRevolution，P.83；De ane and Cole，
British Economic Growth 1688—1959，P.221.
② E.Pawson，The Early Industrial Revolution，P.116。克拉潘：《现代英国经济史》，第一卷，第 195 页。
③ 威廉斯：《资本主义与奴隶制》，第 124 页。
④ 保尔・芒图：《18 世纪产业革命》，第 239 页。
① 克拉潘：《现代英国经济史》，第一卷，526 页。
② 威廉斯：《资本主义与奴隶制》，124 页。
燃料”。
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因此，工业革命向纵深发展，使 采煤业的技术革新必不可少。在采 煤业的技术革新当中，蒸汽力的应用占有突出地位。１７ 世纪末和 １８ 世纪初，矿井蒸汽抽水机已经投入使用。随着蒸汽机效率的提高，蒸汽抽水机得以应 用到更深的矿井。１７７５ 年以后，东北部和米德兰地区若干较大的煤矿采用了
“波尔顿—瓦特式”蒸汽机。至 １９ 世纪，蒸汽抽水机已普遍用于矿井。１８ 世纪 ９０ 年代，一些矿井开始以蒸汽卷扬机取代旧式的马力装置。１９ 世纪 ４０ 年代，在兰开郡和北部的矿井中，卷扬机的功率增加到 １００—１７０ 马力不等。
用滑条升降金属车起煤的方法早在 １８００ 年以前即已开始试用，１８３０ 年后遍 及约克郡的浅矿井。１８３４ 年—１８３５ 年，赫尔设计出了一种双层的金属升降 台。这种起煤装置特别适合于深层矿井。１９ 世纪 ４０ 年代，在一些技术先进 的煤矿中，重型起煤机都已安装了金属缆绳。１８３１ 年开始采用蒸汽凿井机。
１８１５ 年戴维发明了安全灯，减少了地下瓦斯爆炸的危险。１９ 世纪 ４０ 年代，
北部煤田的一些较深的矿井使用了火灯通风法。英国的煤炭资源不仅藏量丰 富，而且易于开采。英国煤产量的增长非常迅速。１７００ 年—１７６０ 年，英国煤 产量由 ３００ 万吨增加至 ５００ 万吨，１７６０ 年—１８００ 年又由 ５００ 万吨增至 １１００ 万吨，至 １８４０ 年增到 ３３７０ 万吨。
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英国成为重要的煤炭出口国之一。
③ M.Berg，The Age of Manufactures，P.36.
① DeaneandCole，BritishEconomicGrowth1688—1959，P.55，P.216.