趣话煤炭七世界上第一块蜂窝煤出现

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蜂窝煤，这个让我们倍感亲切，却又极其普通的家用燃料，来去匆匆，只有半个多世纪的生命。然而，就是如此简易、平常的产品，却与北斗导航卫星、虹桥交通枢纽、南京长江大桥、手扶拖拉机一起，荣获年北京国际设计周经典设计荣誉提名奖。

燃烧的蜂窝煤

更令人意想不到的是，蜂窝煤的前身可追溯到汉代煤饼，也就是说，第一块蜂窝煤早在两千多年前的汉代，就已经出现。

蜂窝煤：居家百姓曾经的温暖记忆

蜂窝煤,学名叫型煤,很多地方称其为煤球、煤饼、藕煤。它是用煤末、碳化锯木屑、石灰、红（黄）泥、木炭粉等混合物基料，经模具加工而成的，外形呈圆柱体状，上面如蜂窝般均匀布局了12～19个通孔。

蜂窝煤，家家户户必备的日用燃料

这十多个通孔，就是蜂窝煤最为关键的设计，被誉为创造性思维的经典案例。这些个看似随意的通孔，不仅可以增加通风量，还可以增大煤的表面积，使火烧得更旺，更能节省燃煤。

蜂窝煤，居家百姓温暖的记忆

蜂窝煤成本低廉、使用方便、制作简单、节能省时，加之着火快、火力猛、无烟无味、燃烧完全，深受人们喜爱，是一段时期家家户户必备的日用燃料，更是居家百姓难以忘怀的温暖记忆。

蜂窝煤，“老北京”难以忘怀的回忆

蜂窝煤，这一名称是北京人首先叫出来的，却不是北京人最先发明出来的。蜂窝煤究竟由谁最早发明的，今天无从具体考证。有人说是山东德州一位名叫王月山的伙夫，在上世纪20年代发明的，也有人说是德州市燃料公司退休职工郭文德，在上世纪50年代发明的，但由于缺乏可靠的史料证明，这些说法的可信度普遍存疑。

日本“炼炭”（蜂窝煤）商标

现代有孔的生活用型煤，目前可查到的最早记载，是日本学者大岛义清和香坂要三郎合著的《燃料》（商务印书馆年出版）一书，书中说，明治维新（19世纪60～80年代）之前，一个叫本武扬的人从荷兰学到了这种型煤加工技术，回到日本后，开始制作带有孔洞的煤饼，这就是普遍谈到的日本蜂窝煤，不过现代日语不叫蜂窝煤，而是叫練炭。

由此可以看到，制作有孔的民用生活燃料型煤，各国都在积极探索研究，并根据本国的使用条件和需求不断加以完善。

汉代煤饼：世界上最早的蜂窝煤

蜂窝煤制作，其实就是煤炭成型加工。人们自从发现了煤炭、开始使用这种化石燃料，也就开始研究用煤粉制作煤饼、煤球。据考古资料，我国型煤技术的发展历史，可以追溯到多年前的汉代。

汉代以煤冶铁模拟场景

早在春秋战国时期，我国就已经把煤炭广泛应用于生活和生产当中，然而早期的冶铁，所用燃料一直是以木炭为主。直到汉朝，煤炭才开始用作冶铁燃料。

汉武帝时期，国家实行冶铁官营制度，有效节制资本，使得生铁的生产技术和生产效率得到大幅度提高。

古代炼铁图

由于生铁产量渐增，导致木炭消耗量急剧增长。以郑州古荥汉代冶铁遗址一号高炉为例，根据汉代冶铁的高炉物料平衡推算，每炼公斤铁，需要公斤木炭、公斤矿石、公斤石灰石。也就是说矿石、燃料比高达1：3.5，如此惊人的消耗，不但造成了冶炼成本高昂，而且对精耕细作的中国农业区来说，显然意味着对生态环境，特别是对森林植被的严重破坏。

据《汉书·禹贡传》载：攻山取铜铁……斩伐林木，亡存时禁，水旱之灾，未必不由此也，说明汉代大量伐木烧炭，用以冶炼铜铁，致水土流失，对环境造成了严重破坏。

郑州古荥汉代冶铁遗址炼铁炉想象复原

西汉时期，煤在冶铁上的广泛应用，就是在这种背景下促成的。煤炭成为冶铁的重要燃料，这在煤炭开采利用史和冶金工业发展史上有着里程碑的重大意义。

由于煤炭比木材更具有体积小、火力大、燃烧持久等特点，用煤炭冶铁温度高、熔炼快、效率高、成本低，大大提高了冶铁的产量和质量。

从目前的考古成果来看，汉代冶铁遗址，共发现30余处，地点遍及今北京、河北、山西、内蒙古、山东、江苏、河南、陕西、新疆等省区，其中，河南省的巩县铁生沟遗址、郑州古荥镇遗址、南阳瓦房庄遗址、温县招贤村遗址是具有代表性的4处遗址。

郑州古荥汉代冶铁遗址出土的煤饼

这些冶铁遗址几乎无一例外，都处于煤炭资源蕴藏丰富的地区。在这些遗址中，大都发现了煤灰、原煤块等遗物，以及与铁块烧结在一起的原煤和多座炼炉、熔炉、锻炉。

在河南巩县铁生沟和郑州市古荥镇汉代冶铁遗址中，出土了数量更多的煤饼。这些煤饼为圆柱形，直径18～19cm，厚7～8cm，有些已经燃烧成渣，有的仅烧及表层。特别引人注意的是，这些煤饼使用了黄土作为粘合剂，形状很规范，整齐划一，显然不是手工团制而成，而是用专用模具特意成型加工，且成批大量制造。

这些煤饼，就是人类历史上最早的蜂窝煤。

以煤冶铁：让蜂窝煤得以诞生

煤饼、煤球等型煤加工技术的应用，最初是为了适应不断进步的金属冶炼技术的需要。

由于有成熟的青铜冶炼技术作基础，我国古代冶铁技术从一开始就是高起点、大发展阶段，根据考古发现，我国早在汉代就广泛使用高炉冶铁。

郑州古荥汉代冶铁遗址一号炼铁炉遗址

郑州古荥镇一号高炉，是当时最先进的炼铁设备，经过复原，椭圆形炉体高6米，两侧各设置二个鼓风口。这种结构的高炉，能够容纳50立方米的铁矿石料，每天生产生铁达1吨之多，炼铁效率之高，在当时属于世界第一。

随着高炉的不断扩大、加高，用橐鼓风，风力显得不足。较小的煤炭和煤粉不仅燃烧时间短，而且极易造成炉内料层凝结堵塞，成为燃烧的阻力，破坏炉料的透气性，从而影响正常冶炼。

郑州古荥汉代冶铁遗址设想的鼓风机

在这种情况下，人们经过长期实践和反复探索，开始把小的煤炭和煤粉，用黄土作粘结剂，加工成大小不一的煤饼、煤砖、煤团、煤丸和煤球等，作为冶铸的燃料。

这样一来，不但可以充分利用煤末，避免浪费，而且煤饼、煤球在炼炉中可产生较大的缝隙，便于通风，不仅方便调节火力，更可使煤炭充分燃烧，提高煤炭的利用效益。

郑州古荥汉代冶铁遗址出土的生铁块

今天我们常见的蜂窝煤，正是运用这一设计思路，而开发出的满足广大百姓生活中对燃料需求的优秀产品

兽炭香饼：型煤加工技术的进一步发展

两汉以后的文人墨客笔下，经常会出现兽炭香饼香兽金兽之类的描写，其实，这些都是在汉代煤饼成型加工技术的新发展。

晋代，人们将煤炭研碎后加工成兽形，名为兽炭，用来温酒或取暖。《晋书·外戚传·羊琇》：（羊琇）以屑炭和作兽形以温酒，火爇（燃），猛兽皆开口向人，赫赫然，北周庾信在《谢赵王赉丝布启》中，更明确地提到：覆鸟毛而不暖，然兽炭而逾寒。

古代香炉

到了唐代，人们又把这种兽炭玩出了新花样：把煤炭碾压成粉屑，和以香料，捏塑成各种小动物样式，故兽炭也称香兽。白居易《青毡帐二十韵》：兽炭休亲近,狐裘可弃捐。高适《效古赠崔二》：金炉陈兽炭，谈笑正得意。李中《腊中作》：豪家应不觉，兽炭满炉红。李煜《浣溪沙》：红日已高三丈透，金炉次第添香兽。李清照《醉花阴》：薄雾浓云愁永昼，瑞脑消金兽。

南北朝时期，出现了一种别具风格的型煤加工制品——香煤饼。南朝诗人徐陵《春情》诗：奇香分细雾，石炭捣轻纨。说的就是这种香煤饼，其制作方法是将煤炭捣成粉末，用轻纨（轻薄的绢纱）细细筛之，掺和梨、枣汁等香料，制成梅花、凤鸟等各种形状，放在熏香炉中，燃用时能发出阵阵清香。

古代手炉

这种香煤饼，到了宋代更为普遍，欧阳修《归田录》：香饼，石炭也，用以焚香，一饼之火，可终日不灭。石炭，就是煤炭。

到了明朝，宫廷内务衙门设有专门的香厂，由香匠把精煤磨成屑，搀入沉香、麝香、冰片等各种香料，再和以糯米糊，按入兽形模子压成香饼、兽炭，以供皇帝妃嫔们享用。

古代香煤饼

宋元以后，煤砖、煤球、煤饼等多种形状和不同规格的型煤相继出现。在元代大都遗址中，曾发现了专门烧煤球的火炉子。到了明代，甚至有直径一尺五寸的煤饼。

小小煤饼：关系国计民生

在古代，煤饼不仅仅出现在百姓生活的煤炉、香炉中，在手工业生产上也得到了广泛应用。

《天工开物》载，用煤饼可以冶铁、熔铜、化石、升朱，燔石为灰与矾、硫烧砖等等。

《天工开物》

《盐铁论·水旱篇》云：农，天下之大业也；铁器，民之大用也。器用使得，则用力少而得作多，农夫乐事劝功。古荥冶铁遗址出土铁器件，其中有犁、犁铧、铲、锛、钁、臿等农具件，还有圆铁夯、釜、灯盘、钉、钩等生活用器。

从古荥遗址出土大量农具产品看，由于型煤加工技术日渐成熟和普遍采用高炉炼铁，汉代钢铁产量得到进一步提高，铁器推广普及到社会各领域中及日常生产生活，对汉代经济社会发展起到了重要的促进作用。