在美國努力奔向制造業(yè)一流強國的征途中，埃德加·湯姆森鋼廠只是最顯眼的高速公路建造者之一。當然，卡內基在鋼鐵業(yè)充當先鋒并不是要為收養(yǎng)他的國家奉上一份禮物。這個鋼廠幾乎從一開工就開始盈利了，到運營滿兩年時投資收益率已經(jīng)達到了20％。連卡內基也歡呼說：“上哪兒還能找到這么好的生意呢！”

鋼是最重要的

如果你肯定美國的價值，那么你就要肯定鐵路的價值；而如果你肯定鐵路的價值，那么你就要肯定鋼的價值。正是美國鐵路對鋼軌的貪婪需求讓煉鋼發(fā)展成為一個大規(guī)模的產業(yè)，并且使鋼在大多數(shù)工業(yè)用途中逐漸代替了鐵。19世紀60年代中期，在賓夕法尼亞鐵路總裁湯姆森的帶領下，鐵軌逐步被鋼軌所代替。賓夕法尼亞鐵路處在美國重工業(yè)的核心地區(qū)，有著最密集的交通網(wǎng)和最繁重的運輸量；而鐵路的管理者們常常為鐵軌相對比較短的使用壽命而感到頭疼。1861年，湯姆森開始試驗使用進口的鋼軌；到60年代中期的時候，他已經(jīng)確信這些鋼軌的使用壽命可長達鐵軌的八倍，而成本卻只是鐵軌的兩倍。由于當時美國的鋼軌生產商只有少數(shù)幾個，所以賓夕法尼亞鐵路——一向有設法徹底解決問題的特點——便創(chuàng)建了自己的鋼廠——賓夕法尼亞鐵路煉鋼公司，而湯姆森和湯姆·斯科特兩人都是公司主要的股東。1874年，董事會禁止供應商在管理中相互持股，所以這個煉鋼公司被從賓夕法尼亞鐵路中剝離出來了。

高質量的鋼，特別是那些用于制造有刀刃的武器的鋼，幾乎是從人類歷史的一開始就很有名。最早起源于印度的大馬士革鋼就是最有名的古代鋼；精制而成的托萊多[5]劍是富有的中世紀騎士必備的社交禮儀用劍。到喬叟[6]時代時，謝菲爾德已經(jīng)成為英國一個重要的煉鋼中心；而到了18世紀，那兒的工匠們已經(jīng)開始開發(fā)一種相對高產的生產方法。即使在19世紀70年代，美國那些需要高質量的切割用鋼的工具制造商還在從謝菲爾德購買鋼材。

傳統(tǒng)的煉鋼方法首先需要有高質量的鐵礦石。把礦石與碳燃料混合在一起——通常是木炭或者煤炭，后來使用焦炭——然后放在一個熔爐里熔化。這種熱風熔爐發(fā)明于1828年，通過吹入過熱的空氣而使爐內獲得非常高的溫度，從而使質量較低但儲量更豐富的鐵礦石也能用來煉鋼。由于鐵很容易與氧結合，所以它中間的雜質就會與燃料中的碳相結合成為碳化物，并形成爐渣沉淀下來；不能氧化的雜質將被一些添加劑（如石灰石）吸收。密度更大的鐵會沉到熔爐的底部，而較輕的雜質會浮到頂部而流出爐子，這樣爐中留下的就是相對純凈但富含碳的鐵水。碳含量高的鐵適合用作鑄件，但是由于脆而堅硬，所以難以加工。而“熟鐵”質地更軟，也具有延展性，基本上不含碳，傳統(tǒng)的鐵貿易量也是以熟鐵來計算的。（它最早是通過使用錘子把所含的碳打出來而獲得的，所以因此而得名。）在熟鐵中再加回少量的碳，從而使其硬度和延展性達到一個平衡，這便得到了鋼。從18世紀中期開始，熟鐵的生產開始使用一種“攪拌”的方法——把生鐵放入一個熔爐中加熱，熔爐中帶有一層高含氧量的內襯；用棍子慢慢地攪動鐵水，直到鐵中所含的碳沉淀出來。煉鋼的最后一步是對熔化的熟鐵進行“再碳化”，方法是把鐵水慢慢地倒入加碳池，最后根據(jù)顏色和質地分離出少量的鋼。

使用這種方法，煉出不太大的一爐鋼一般需要一星期甚至更長的時間，而傳統(tǒng)的煉鋼技術也都是小心地由父親傳給兒子；謝菲爾德的一份煉鋼秘方的開頭這樣寫道：“加入用四個白洋蔥榨出來的汁”。質量極好的產品，如謝菲爾德的“坩堝鋼”，是把一般的鋼再放入能夠承受高溫的粘土爐里再次熔煉加工而成的；價格極其昂貴，但銷路也非常好。19世紀，隨著人們對煉鋼背后的化學原理有了更好的理解，鋼就被定義為經(jīng)過提純的、碳含量在0.1％至0.2％之間的鐵。在19世紀的整個80年代里，人們對這個定義一直持有爭議；而像賓夕法尼亞鐵路這樣的鋼產品大用戶也一直要求有固定不變的質量和檢測標準。

大規(guī)模煉鋼方面的突破發(fā)生在19世紀50年代，實現(xiàn)這一突破的是多產的英國發(fā)明家亨利·貝西默。貝西默做出了這樣的猜測：如果只把冷的空氣注入一爐熔化的鐵水中，空氣中的氧氣就會引燃鐵水中的碳，在沒有攪拌的情況下就會把碳燃燒掉。他第一次試驗的時候這種方法奏效了：氧氣幾乎立即把鐵水變成了白熱狀態(tài)，并在幾分鐘之內就把碳和大多數(shù)其他的雜質燃燒掉了，剩下的是最純凈的鐵水。當鐵水還處于過熱狀態(tài)的時候，再往里加少量的碳，你就能夠得到鋼——熔爐中劇烈的化學反應使得鐵和碳能夠自行混和。原本需要花費好幾天甚至好幾星期時間的煉鋼過程，現(xiàn)在縮減到了20分鐘左右。光是燃料就節(jié)省了七倍。