主题：Joshua Freeman:巨兽兴亡录 -- 万年看客

伦敦与纽约的水晶宫，恢弘的机器大厅，还有埃菲尔铁塔，这一切之所以成为现实全靠了钢铁工业的进步。如果说十九世纪上半叶是棉花的时代，那么自从1850年之后就是钢铁的时代。到了建国百年博览会的时候，欧洲与美国规模最大的制造业工厂生产得都是钢铁产品而不是纺织品。炼铁厂与随后的炼钢厂取代了纺织厂，成为了现代化的最新象征，也成为了关于社会本质与理想未来的辩论标杆。

直到十九世纪，铁的产量都很小，专门用来制作特定产品。欧洲与北美的典型做法都是由一小群熟练技工负责开采铁矿石并且在采矿现场进行冶炼以及制成成品。到了十九世纪中期，对于铁的需求超过了传统生产技术的极限。传统技术采用燃烧木炭或者焦炭的小型熔炉来去除铁矿石当中的氧元素与其他杂质，冶炼之后的铁可以铸造成为成品，或者在重新加热之后锻造成为强度更高且可塑性更好的熟铁。铁路的扩张致使铁的需求量陡然膨胀起来，因为铁路离不开铁轨。1840年全世界铁路总长度为4500英里，到1860年就增加到了66300英里，到1880年又变成了228400英里。起初铁轨生产可谓费工费力。由于缺乏足够的铁一次性制成一根铁轨，人们不得不将许多铁条碾压成片重叠起来，加热之后再次碾压成型。这样制成的铁轨质量自然很差。有时铁轨的各层结合处会分离开来，运量特别大的线路上此类铁轨不出三个月就会磨损殆尽。美国冶金学家弗雷德里克.奥维曼在十九世纪五十年代初期写道：“科学与机械在铁制品制造当中的应用并没有展现出……印花纺织品与丝绸制造业当中那样的高超水平。”

一系列技术革新改变了这一现状，极大提升了铁的产量与质量。首先是高炉。高炉最早于1828年在英格兰得到应用，六年后这一技术又传到了美国。一般的熔炉强迫冷空气通过加热的铁矿石，从而除去其中的碳元素。而高炉则会使用已经被加热过的排气再次通过铁矿石，从而极大地提升了冶炼过程的速度与效率。增加注入空气的温度与压力也进一步提升了产量。十九世纪五十年代典型炼铁作坊的产量是每天一到六吨，到1880年高炉炼铁的产量已经逼近了每天一百吨。高炉炼出来的生铁可以可以制作铸铁产品，例如炉子与犁头。但是生铁实在太脆，因此用途很有限。进一步降低生铁的碳含量使之成为熟铁可以增加其强度以及弹性，但是制造熟铁的过程极其耗费人力，要么要在锻铁炉里反复锻打生铁，要么依靠名为搅炼的化学方法。搅炼工要将生铁棒重新加热，并且与碎铁一起扔进特制的熔炉里，之后不断搅拌铁水混合物，让碳元素氧化并且烧掉杂质。这一过程需要经验、技巧与体力兼备的工人才能实现。

搅炼工具备强大的行业文化，而且工会化程度也很高，以至于强迫制造商们与他们结成了类似合伙人的关系。工人们自行监管着搅炼工序的各个方面，包括每一轮生产多少铁以及每天的工作时长。他们还经常动用自己的工资来自行聘任小工与助手。在美国最重要的炼铁中心匹兹堡，搅炼工拿的是浮动工资，具体数额由产量与熟铁的价格共同决定，因此只要生产力提高或者市场环境改善导致公司盈利上升，搅炼工人们准能跟着分润。此外制作铁轨与其他物品的轧制机操作员对于自己的生产流程同样具有近乎绝对的控制权。在某些工厂里，他们甚至会与厂方谈判商定整个生产团队每生产一吨产品应得多少工资，然后在团队内部自行分配。

早期炼铁厂的规模往往不大，因为搅炼工艺每批次至多只能生产六百英磅熟铁。但是很快技术与财政考量就加大了厂房的规模。制作铁轨的轧制机十分昂贵，因此铁轨工厂必须二十四小时连轴转才能盈利，这样一来对于熟铁的需求自然水涨船高。有些铁轨公司从其他公司买铁，但是业内领先的几家大公司全都选择了内向一体化，自行修建了高炉与搅炼炉。炼铁的燃料从木炭转为煤炭使得这些公司不必非得将厂房修建在靠近大片森林的地方。地下的煤层与地面的主要铁路线路使得宾夕法尼亚州格外吸引大规模铁轨生产。宾州约翰斯镇的坎布里亚炼铁公司是当时全美国最先进的炼铁厂。这家工厂采用了三辊轧制体系，三根辊子竖直排列，熟铁在上一层两根辊子之间向前推送轧制一遍之后，立刻就可以下降到下一层两根辊子之间再反方向推送轧制一遍，从而尽量减少了重新加热的必要性。这家公司的铁轨厂房长一千英尺，宽一百英尺，足以令当时最大的棉纺厂相形见绌。1860年仅仅这一座厂房就雇佣了1948名工人，同样超过了规模最大的洛威尔纺织厂。位于宾州中部的蒙托尔炼铁公司也是一家铁轨生产厂，雇佣了三千多人。尽管炼铁厂就像早期纺织厂一样往往位于河流附近的农村地区或者小型乡镇，但是炼铁厂对于环境的影响却远远更加显著。这些厂房占地面积很大而且终日喷吐黑烟。有一位欧洲游客形容匹兹堡炼铁厂的浓烟就好像“为周围的美丽青山裹上了一层阴郁的外壳。”

炼铁厂规模的进一步跃升靠得是贝塞麦转炉炼钢法的引进。长期以来搅炼一直是限制钢铁产品产量的瓶颈，一方面因为搅炼只能小批量生产，另一方面是因为搅炼工对于生产过程的严格控制。英国人亨利.贝塞麦在十九世纪五十年代中期发明的转炉炼钢法为炼铁行业提供了搅炼以外的另一个选项。转炉炼钢法能够将高炉生产出来的生铁变成一种强度更高且可塑性更强的金属。经过后续发明家的改进之后，这种工艺首先迫使空气通过融化的生铁，让氧气与生铁里的碳元素相结合，从而将其去除，然后再加入锰矿砂来去除多余了氧元素与硫元素。最终成品的碳含量位于生铁与熟铁之间，比搅炼制成的金属更适合制作铁轨。这种新材料的推广者们将其称作钢材，这个名字来自一种历史更悠久并且制造难度极大的高纯度铁。

贝塞麦转炉炼钢法最适合加工含磷量低的铁矿石，而这种铁矿石在美国的储量远比在欧洲更丰富。因此南北战争刚刚结束，贝塞麦转炉炼钢法以及随后问世的平炉炼钢法就率先在美国推广了开来。尽管如此，例如管道、撬棍与铁皮之类的产品依然还在依靠搅炼法制作。有一家琼斯-劳林公司直到十九世纪九十年代还有110座搅炼炉。不过在此以后铁的产量就一落千丈，钢的时代稳稳地站住了脚跟。甚至在技术刚刚问世之初，贝塞麦转炉炼钢法一个批次就能将五吨还多的铁炼制成钢。为了喂饱转炉，各家公司修建了越来越大的高炉。他们不再制造需要再次加热的生铁锭，而是直接将熔化的铁水倒进转炉里面。匹兹堡与杨斯镇甚至修建了专门的桥梁，让装载着铁水的火车从河流这边的高炉开到河对岸的转炉那里。到了十九世纪八十年代，有些公司又开始将刚出转炉的滚烫钢锭直接送进辊轧车间，在均热炉里调节一下温度之后不再重新加热就直接轧制成型。从最初的炼制到最后产品成型，整个生产过程绝不允许熔化的金属彻底冷却下来，从而节省了能量。*

*【还有些公司会进行反方向的生产集成，即购买或者租赁铁矿并且自行生产焦炭。】

产量提升、工序集成以及种类越来越多的终端产品——例如结构性钢材、钢丝、钢板等等，每一样都需要专门的加工厂——刺激着炼铁与炼钢厂发展到了前所未有的规模。德国埃森的克虏伯钢铁厂——该厂出产的钢制火炮在水晶宫博览会以及其他许多展会上都得到了观众们的交口称赞——在1848年才只有72名工人，到了1873年已经有了12000名工人。位于法国勒克鲁佐的施耐德钢铁厂——就像克虏伯一样专精军火制造——在1870年共有工人12500名。美国钢铁公司的机械化速度很快，因此用工人数较少，但是规模同样在不断攀升。1880年康伯利亚钢铁厂具有业内最大的劳动力规模，足有4200人。安德鲁.卡内基的霍姆斯塔德钢铁厂在1889年有1600名工人，到了1892年就上升到了4000名。这家工厂取代了康伯利亚成为了美国最先进的钢铁厂，并且像克虏伯与施耐德一样深度参与了军火制造。到了1900年，全美国共有443座制造企业雇佣了超过一千名工人，其中120座是纺织企业，大部分从事棉纺。还有103座是钢铁企业。换句话说纺织与钢铁共同占据了美国大型工厂领域的半壁江山。工人数量超过八千名的美国制造业公司有四座，其中三座都是钢铁公司（康伯利亚、霍姆斯塔德以及琼斯-劳林的匹兹堡冶炼厂），第四家公司的主业则是生产火车头。另外还有三家炼钢厂的工人数量在六千到八千之间。

钢铁厂的生产体系远比纺织厂更加复杂。首先，钢铁厂产品的一致性更低。钢铁厂固然要大量生产标准规格的铁轨，但是加工厂还要满足其他各种各样的订单，而且许多单子都不算大：各种造型的结构性钢材，各种尺寸的钢板，各种厚度与强度的装甲，管道，钢丝，钢棍，马口铁，等等。生产要求千变万化，需要极为熟练的工人以及随时调整的机器才能应付得来。卡内基之所以能够统治钢铁行业，靠得是按照洛威尔纺织厂的经营方式来运营企业。他相信，“确保行业领导地位的最有效方法……就是销售少数几样需求量极大的成品。”卡内基认为钢架桥的“每一份订单要求都不一样，因此没什么赚头。”但是在铁轨市场以外，卡内基的策略其实很难模仿。而且铁轨的重要性相对而言也正在减弱，一方面是因为美国的铁路体系已经基本铺开，另一方面是因为钢制铁轨更加耐久，因此替换频率也更低。

其次，一名工人操作一台机器就能将粗纱变成细纱或者将细纱纺成布，但是没有任何工人可以独自生产一锭生铁或者一根钢轨。钢铁生产必须依靠协调一致的团队合作。就连搅炼工这样自主性最强的冶炼工人都要两两一组地工作，因为高强度劳动与高温极其消耗体力，以至于两人不得不轮替作业。此外每一组搅炼工都要配备一名助手，有时还要配备一名“跟班”。操作高炉、贝塞麦转炉、平炉以及轧制机的工人团队人数更多，其中既有技术工人也有一般劳力。

其三，与纺纱织布不同，绝大部分炼钢炼铁的生产工序并不是连续性的。高炉的确全天候运转，矿石从顶部扔进去，铁水从底部流出来，直到炉内壁的炉衬烧完或者发生其他问题才会降低炉温并且拆除重建。但是其他生产工序大都是分批次进行的。贝塞麦转炉装满铁水之后只要八到十分钟就能倒出钢水并且重新投入下一轮生产。相比之下平炉则需要八个小时才能炼出一炉钢——这也是各家公司迟迟不愿采用平炉的原因之一，尽管平炉炼制的钢材质量的确更高。纺织工人往往一整天只做一件事，炼钢炼铁工人却经常要完成各种各样的任务，而且集中大干一阵就要休息恢复一阵。

其四，纺织厂往往将许多同一款机器并列安置，全都由同一个动力源驱动。整合工序的钢铁厂里机器数量少很多（而且往往每台机器都配备了独立的发动机），但是机器之间的生产顺序联系却更加紧密。有些此类机器的体量堪称硕大无朋。例如在霍姆斯塔德，工人们制作装甲所用的钢锭每一块都有一百吨重。辊轧机将钢锭轧制成合适的尺寸，然后由一台2500吨的水压机将钢板边缘修剪整齐。接下来钢板要重新加热并且在装有100000加仑冷油的池子里淬火。最后的车床加工也少不了大型器械，比方说有一台刨床足有两百吨。钢梁车间的一台发动机上面光是飞轮就有一百吨。伯利恒钢铁公司的装甲车间里有一座125吨重的蒸汽锤，宛如铁塔一般矗立在车间里，让周围的人们相形见绌。甚至就连处理原材料的机器都非常巨大。有些机器可以提起一节装满铁矿石或者石灰石的火车车皮并将其翻个底朝天，将车上装载的原材料倒进高炉里。马里兰州麻雀角有一座炼钢厂在1890年建成投产，投产仪式当天各界显贵乘坐着装饰精美的小车被提升到八层楼高的装料台，沿着铁矿石的运转路线走了一圈。