蜂窩煤，這個讓我們倍感親切，卻又極其普通的家用燃料，來去匆匆，只有半個多世紀的生命。然而，就是如此簡易、平常的產品，卻與北斗導航衛星、虹橋交通樞紐、南京長江大橋、手扶拖拉機一起，榮獲2016年北京國際設計周經典設計榮譽提名獎。
燃燒的蜂窩煤
更令人意想不到的是，蜂窩煤的前身可追溯到漢代煤餅，也就是說，第一塊蜂窩煤早在兩千多年前的漢代，就已經出現。
蜂窩煤：居家百姓曾經的溫暖記憶
蜂窩煤, 學名叫型煤,很多地方稱其為煤球、煤餅、藕煤。它是用煤末、碳化鋸木屑、石灰、紅（黃）泥、木炭粉等混合物基料，經模具加工而成的，外形呈圓柱體狀，上面如蜂窩般均勻佈局了12～19個通孔。
蜂窩煤，家家戶戶必備的日用燃料（資料圖片）
這十多個通孔，就是蜂窩煤最為關鍵的設計，被譽為"創造性思維"的經典案例。這些個看似隨意的通孔，不僅可以增加通風量，還可以增大煤的表面積，使火燒得更旺，更能節省燃煤。
蜂窩煤，居家百姓溫暖的記憶（資料圖片）
蜂窩煤成本低廉、使用方便、製作簡單、節能省時，加之著火快、火力猛、無煙無味、燃燒完全，深受人們喜愛，是一段時期家家戶戶必備的日用燃料，更是居家百姓難以忘懷的溫暖記憶。
蜂窩煤，這一名稱是北京人首先叫出來的，卻不是北京人最先發明出來的。蜂窩煤究竟由誰最早發明的，今天無從具體考證。有人說是山東德州一位名叫王月山的伙伕，在上世紀20年代發明的，也有人說是德州市燃料公司退休職工郭文德，在上世紀50年代發明的，但由於缺乏可靠的史料證明，這些說法的可信度普遍存疑。
蜂窩煤，是“老北京”難以忘懷的回憶（資料圖片）
現代有孔的生活用型煤，目前可查到的最早記載，是日本學者大島義清和香坂要三郎合著的《燃料》（商務印書館1940年出版）一書，書中說，明治維新（19世紀60～80年代）之前，一個叫榎本武揚的人從荷蘭學到了這種型煤加工技術，回到日本後，開始製作帶有孔洞的煤餅，這就是普遍談到的日本"蜂窩煤"，不過現代日語不叫蜂窩煤，而是叫"練炭"。
由此可以看到，製作有孔的民用生活燃料型煤，各國都在積極探索研究，並根據本國的使用條件和需求不斷加以完善。
漢代煤餅：世界上最早的"蜂窩煤"
蜂窩煤製作，其實就是煤炭成型加工。人們自從發現了煤炭、開始使用這種化石燃料，也就開始研究用煤粉製作煤餅、煤球。據考古資料，我國型煤技術的發展歷史，可以追溯到2000多年前的漢代。
早在春秋戰國時期，我國就已經把煤炭廣泛應用於生活和生產當中，然而早期的冶鐵，所用燃料一直是以木炭為主。直到漢朝，煤炭才開始用作冶鐵燃料。
漢武帝時期，國家實行冶鐵官營制度，有效節制資本，使得生鐵的生產技術和生產效率得到大幅度提高。
由於生鐵產量漸增，導致木炭消耗量急劇增長。以鄭州古滎漢代冶鐵遺址一號高爐為例，根據漢代冶鐵的高爐物料平衡推算，每煉1000公斤鐵，需要7850公斤木炭、1995公斤礦石、130公斤石灰石。也就是說礦石、燃料比高達1：3.5，如此驚人的消耗，不但造成了冶煉成本高昂，而且對精耕細作的中國農業區來說，顯然意味著對生態環境，特別是對森林植被的嚴重破壞。
據《漢書·禹貢傳》載："攻山取銅鐵……斬伐林木，亡存時禁，水旱之災，未必不由此也"，說明漢代大量伐木燒炭，用以冶煉銅鐵，致水土流失，對環境造成了嚴重破壞。
西漢時期，煤在冶鐵上的廣泛應用，就是在這種背景下促成的。煤炭成為冶鐵的重要燃料，這在煤炭開採利用史和冶金工業發展史上有著里程碑的重大意義。
由於煤炭比木材更具有體積小、火力大、燃燒持久等特點，用煤炭冶鐵溫度高、熔鍊快、效率高、成本低，大大提高了冶鐵的產量和質量。
鄭州古滎漢代冶鐵遺址 鍊鐵爐想象復原（資料圖片）
從目前的考古成果來看，漢代冶鐵遺址，共發現30餘處，地點遍及今北京、河北、山西、內蒙古、山東、江蘇、河南、陝西、新疆等省區，其中，河南省的鞏縣鐵生溝遺址、鄭州古滎鎮遺址、南陽瓦房莊遺址、溫縣招賢村遺址是具有代表性的4處遺址。
這些冶鐵遺址幾乎無一例外，都處於煤炭資源蘊藏豐富的地區。在這些遺址中，大都發現了煤灰、原煤塊等遺物，以及與鐵塊燒結在一起的原煤和多座煉爐、熔爐、鍛爐。
鄭州古滎漢代冶鐵遺址出土的冶鐵煤餅（資料圖片）
在河南鞏縣鐵生溝和鄭州市古滎鎮漢代冶鐵遺址中，出土了數量更多的煤餅。這些煤餅為圓柱形，直徑18～19cm，厚7～8cm，有些已經燃燒成渣，有的僅燒及表層。特別引人注意的是，這些煤餅使用了黃土作為粘合劑，形狀很規範，整齊劃一，顯然不是手工團制而成，而是用專用模具特意成型加工，且成批大量製造。
這些煤餅，就是人類歷史上最早的"蜂窩煤"。
以煤冶鐵：讓"蜂窩煤"得以誕生
煤餅、煤球等型煤加工技術的應用，最初是為了適應不斷進步的金屬冶煉技術的需要。
由於有成熟的青銅冶煉技術作基礎，我國古代冶鐵技術從一開始就是高起點、大發展階段，根據考古發現，我國早在漢代就廣泛使用高爐冶鐵。
鄭州古滎漢代冶鐵遺址 一號鍊鐵爐遺蹟（資料圖片）
鄭州古滎鎮一號高爐，是當時最先進的鍊鐵設備，經過復原，橢圓形爐體高6米，兩側各設置二個鼓風口。這種結構的高爐，能夠容納50立方米的鐵礦石料，每天生產生鐵達1噸之多，鍊鐵效率之高，在當時屬於世界第一。
隨著高爐的不斷擴大、加高，用橐鼓風，風力顯得不足。較小的煤炭和煤粉不僅燃燒時間短，而且極易造成爐內料層凝結堵塞，成為燃燒的阻力，破壞爐料的透氣性，從而影響正常冶煉。
鄭州古滎漢代冶鐵遺址 設想的鼓風機（資料圖片）
在這種情況下，人們經過長期實踐和反覆探索，開始把小的煤炭和煤粉，用黃土作粘結劑，加工成大小不一的煤餅、煤磚、煤團、煤丸和煤球等，作為冶鑄的燃料。
這樣一來，不但可以充分利用煤末，避免浪費，而且煤餅、煤球在煉爐中可產生較大的縫隙，便於通風，不僅方便調節火力，更可使煤炭充分燃燒，提高煤炭的利用效益。
鄭州古滎漢代冶鐵遺址 生鐵塊（資料圖片）
今天我們常見的蜂窩煤，正是運用這一設計思路，而開發出的滿足廣大百姓生活中對燃料需求的優秀產品
獸炭香餅：型煤加工技術的進一步發展
兩漢以後的文人墨客筆下，經常會出現"獸炭""香餅""香獸""金獸"之類的描寫，其實，這些都是在漢代煤餅成型加工技術的新發展。
晉代，人們將煤炭研碎後加工成獸形，名為"獸炭"，用來溫酒或取暖。《晉書·外戚傳·羊琇》：（羊琇）以"屑炭和作獸形以溫酒，火爇（燃），猛獸皆開口向人，赫赫然"，北周庾信在《謝趙王賚絲布啟》中，更明確地提到："覆鳥毛而不暖，然獸炭而逾寒。"
到了唐代，人們又把這種獸炭玩出了新花樣：把煤炭碾壓成粉屑，和以香料，捏塑成各種小動物樣式，故獸炭也稱"香獸"。白居易《青氈帳二十韻》："獸炭休親近,狐裘可棄捐。"高適《效古贈崔二》："金爐陳獸炭，談笑正得意。"李中《臘中作》："豪家應不覺，獸炭滿爐紅。"李煜《浣溪沙》："紅日已高三丈透，金爐次第添香獸。"李清照《醉花陰》："薄霧濃雲愁永晝，瑞腦消金獸。"
南北朝時期，出現了一種別具風格的型煤加工製品——香煤餅。南朝詩人徐陵《春情》詩："奇香分細霧，石炭搗輕紈。"說的就是這種香煤餅，其製作方法是將煤炭搗成粉末，用輕紈（輕薄的絹紗）細細篩之，摻和梨、棗汁等香料，製成梅花、鳳鳥等各種形狀，放在薰香爐中，燃用時能發出陣陣清香。
這種香煤餅，到了宋代更為普遍，歐陽修《歸田錄》："香餅，石炭也，用以焚香，一餅之火，可終日不滅。"石炭，就是煤炭。
到了明朝，宮廷內務衙門設有專門的"香廠"，由"香匠"把精煤磨成屑，攙入沉香、麝香、冰片等各種香料，再和以糯米糊，按入獸形模子壓成香餅、獸炭，以供皇帝妃嬪們享用。
宋元以後，煤磚、煤球、煤餅等多種形狀和不同規格的型煤相繼出現。在元代大都遺址中，曾發現了專門燒煤球的火爐子。到了明代，甚至有直徑一尺五寸的煤餅。
小小煤餅：關係國計民生
在古代，煤餅不僅僅出現在百姓生活的煤爐、香爐中，在手工業生產上也得到了廣泛應用。
《天工開物》載，用煤餅可以"冶鐵、熔銅、化石、升朱"，"燔石為灰與礬、硫""燒磚"等等。
《鹽鐵論·水旱篇》雲："農，天下之大業也；鐵器，民之大用也。器用使得，則用力少而得作多，農夫樂事勸功。"古滎冶鐵遺址出土鐵器318件，其中有犁、犁鏵、鏟、錛、钁、臿等農具206件，還有圓鐵夯、釜、燈盤、釘、鉤等生活用器。
從古滎遺址出土大量農具產品看，由於型煤加工技術日漸成熟和普遍採用高爐鍊鐵，漢代鋼鐵產量得到進一步提高，鐵器推廣普及到社會各領域中及日常生產生活，對漢代經濟社會發展起到了重要的促進作用。
值得注意的是，古滎冶鐵遺址還出土了一些鐵矛兵器，採用熟鐵鍛打，質地堅硬，刃部鋒利，延展性能比銅器更加優越，擴大了士兵的攻防範圍。
由於漢代的冶鐵業發展，我國成為最早進入鋼鐵時代的古代國家，為漢武帝時代鑄就了雄霸天下的"鐵骨漢風"。
“眀犯強漢者，雖遠必誅！” 令匈奴聞風喪膽的漢朝軍隊（資料圖片）
如此看來，漢代雄厚強大的國力，就是在煤炭成型加工等一系列技術得到廣泛應用，在發達的冶鐵業基礎上昂揚崛起的。（張文平）
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