18世纪还见证另一项声名不相上下的发明：鼓风炉中焦炭的使用。焦炭是含有沥青的精制煤。业界很早就用它炼铁，但是焦炭用在鼓风炉上大约始自1709年，是由亚伯拉罕·达尔比（Ahraham Darby）率先用在熔炼上的。新近对钢铁工业的研究驳倒了以下广为流传的荒诞说法：焦炭熔炼是由于木头的匮乏所触发的，铁厂厂长出于保密而阻碍了这项发明的传播（Flinn，1978；Hyde，1977，pp.25—29）。其实，这个问题很简单，因为长期以来，用焦炭熔炼的铁含有聚硅酮，这造成把用焦炭熔炼的生铁加工为熟铁的成本更加昂贵（Ty|ecote，1976，pp108—9）。炼焦法的使用、之所以在l750年以后越来越多，这是由于技术的进步去除了聚硅酮，尤其是达尔比的儿子成功地在所谓的“铸造炉”中熔炼了生铁。其他的技术改进包括：在形似蜂窝的密封炭窑中制备焦炭，新式水力鼓风筒（多面手约翰·斯密顿发明于1760年前后）取代了老式风箱。1760~1790年间，焦炭取代了英国铁熔炼业中的木炭，并逐渐引进到欧洲大陆。鼓风炉变得更大、效率更高，以更低的价格生产品质更佳的铁。另一项主要突破是由苏格兰人詹姆斯·尼尔森（James Neilson）所取得的。尼尔森偶然想到了一个主意，使用鼓风炉所产生的煤气对炉内的空气预加热（1829）。预加热鼓风炉工艺安装便宜，同时使燃料的要求降低了三倍。它所产生的温度很高，足以使用与含有聚硅酮的焦化煤不同的燃料，例如无烟煤。1828～1840年间，苏格兰制造商的生产成本大约降低了三分之二，不过随着这项技术向整个英国的传播，生铁的价格下降了，伴随而来的利润也下降了（Hyde，1977，pp.15一52）。正是这个工艺使得有可能利用位于苏格兰的黑铁矿石矿藏，并使苏格兰能够同黑区（位于英格兰中部）和威尔士在生铁加工领域竞争。
在钢这种产品上的革新所受到的抵制最为顽固。钢在化学上是一种中间产品，介于近似无碳的熟铁和高碳生铁的正中央。钢可以由铁制成：在低碳熟铁中加入碳（渗碳法）；去除高碳铸铁中的碳（脱碳法）；或者把高碳铁屑和低碳铁屑混合在一起（混合法）。钢的第四种加工方法是直接从矿石中生产：把填充了特制木条的矿石放进坩埚中加工。加工出来的产品被称为伍兹钢。伍兹钢起源于印度的海得拉巴。钢具有令人满意的物理性质：弹性、韧性和可塑性，是制造刀片、武器、剪刀、弹簧和机器部件的理想材料，不过其价格却昂贵得令人不敢问津。在西方，钢是用渗碳法制造的，这种方法最初在大约公元前1000年前为小亚细亚人所熟悉。这种“泡钢”产品就是“烤制”熟铁：在加热熟铁时，熟铁同木炭直接接触，同时长时间地锤打，以便让碳渗透到整个金属中。鼓风炉可以精炼高碳铸铁，也可以把低碳熟铁条融合到熔化的铸铁中，从而为炼钢提供了新的机会。而且，锰含量较高的铁矿石可以更好地控制碳的去除，从而可以在铁中留下某种程度的碳。到17世纪，欧洲人已经学到，在极高的温度下对小块小块的钢进行回炉熔化和锤打，就能够使碳扩散得更为均匀，从而改进钢的品质。大约在1740年，本杰明·亨兹曼（Ben—jamin Huntsman）使用焦炭和反射炉产生足够高的温度，从而能够把泡钢加热到熔点，这样就完善了这种高质量的钢制品。亨兹曼以这种方法制造了坩埚钢（或铸钢），这种钢很快就得到了仪器制造者和钟表制造者的青睐。坩埚钢的重要之处在于，它可以被浇铸，最终有可能通过许多坩埚的联合协作制成更大块的钢锭。德国的钢制造者阿尔弗雷德·克虏伯（Afired Kmpp）率先在铸造钢加农炮时采用这些技术。在1851年召开的水晶宫博览会上，他铸造的加农炮成为轰动一时的一大胜景。该炮由铸钢制造，能够发射6磅重的炮弹，是重达4300英磅的庞然大物。可是在工业革命的关键时期，钢还是太昂贵了，所以没有得到广泛的使用。直到1860年之前，主要的冶金材料仍然是熟铁而不是钢。
纺织技术
纺织技术的中心问题是纺纱。自远古以来，纺纱工艺中的关键操作“部件”是人的手指——千百万妇女的大拇指和食指。这些妇女向粗纱中的原材料给送“经纱”，制成纱线。手纺车虽然提高了纺纱工的工作效率，却没有取代人的手指作为改造原料的工具。英国人刘易斯·保罗（Lewis Paul）首先着手探索取代棉纺工艺中人的手指，他率先提出了这样的想法是：在抽取纤维时使用滚筒代替手指。他在1738年取得了专利，但是人们通常把纺纱工艺机械化的功劳归之于三十多年以后的理查德·阿克赖特（Richard Arkwright）。阿克赖特发明的机器被称为“画眉机”或者“水力纺纱机”，它在一个方面与保罗的机器不同：阿克赖特使用的是两对滚筒。这两对滚筒以不同的速度移动，二者的间距大约等于最长的被纺纤维的长度。其结果是，阿克赖特的机器起了作用，而保罗的机器却没有。水力纺纱机不能纺更细的纱线，因为把这些纱线缠绕在线轴上时它们会突然折断。
珍妮机的出现弥补了水力纺纱机的不足j珍妮机虽然在画眉机一年之后取得了专利，但实际上它是在1764年发明的，其发明者是詹姆斯·哈格里夫（James Hargreaves）。据说，他是偶然得到这个想法的。他曾注意到一台手纺车在侧翻之后继续纺了几秒钟，他意识到“垂直牵引经纱”完全是有可能的，即，不是通过手指动作而是通过纺车本身的适当旋转就可以给送经纱。珍妮机是这样缠绕纱线的：通过旋转纺锤，纺锤从线轴上牵引粗纱，其中，利用金属拉杆充当人的手指，经由一根下垂金属丝把被纺纱线引导到纺锤上。哈格里夫的珍妮机所驱动的不是单个纺锤而是多个纺锤，这样一来，同一时问就可以纺很多根纱线。然而，纱线的质量相当不均匀，只适合纺纬纱。此外，珍妮机操作起来极不方便，它迫使成年纺纱工弯腰将近180度（Hills，1979）。把画眉机的滚筒和珍妮机的多个纺锤结合起来就产生了骡机。骡机是由赛缪尔·克朗普顿（Samuel Crompton，1753—1827，英国纺纱机发明人）于1779年发明的，是人类历史上最著名的发明之一，也是最终形式的纺织机。骡机有一个被来回推动的车架。这样一来，安装在车架上的纺锤就会快速转动，并同滚筒一道把经纱给送到纱线上。然后纱线就可以被缠绕在线轴上了。纱线在任何一个阶段都没有受到很大的拉力，因此大大减少了被折断的可能性。所以骡机可以生产出迄今更便宜、更精细、更坚韧，也更均匀的棉纱。结果，棉织业成为前人未曾见过的成长性行业。直到克朗普顿以前，英国纺出的棉纱还不够牢固，不足以充当经线，因此棉线同其他纱线配合使用。骡机使得全棉织物成为可能。它尤其适用于较精细的纱线；继续用珍妮机纺粗纱线延续了很长一段时间，因为粗纱更便宜，而且可以随时用于手工业生产。珍妮机、水力纺纱机以及骡机全都在手工业生产中试过，不过人们很快就发现，工厂才是这些新式纺纱技术更为适宜的场所（Landes，1986）。尽管如此，这并不能担保工业革命一定是同工厂系统的崛起联系在一起的；手工业生产也经历了某种程度的技术进步，其中一些进步同工厂系统结成了共生关系。
后来人们对纺纱技术进行了改造，然而主要技术的突破直到1780年才得以实现。18世纪80年代，蒸汽动力随后应用在这种新式机器上，尽管畜力和水力在刚开始的几年里占优势。理查德·罗伯茨（Richard Roberts）取得了自动骡机的专利（1930年又作了改进），这是英国工程学的一大胜利，用马恩（Mann，1958，p.290）的话来说，它是“一台近乎完美的机器”。自动骡机使得机身的运动自动地牵引和缠绕纱线，这样一来，移动机身、让下垂线归位的操作工就无事可做了。尽管自动骡机具有显而易见的优点，但是它的采用却相当缓慢，以至于专利当局把本专利又延长了七年。之所以如此，其中一个原因似乎是自动骡机比较昂贵，而且用于固定资本的长期信贷的来源较为缺乏。其次，直到大约1860年以前，自动骡机还是更适用于粗（低价值）纱线。再次，为了适应普通骡机而建立的劳动力结构中，男性“看管人”执行管理和监督职能，这种结构本身就具有惰性，这是因为自动骡机不需要熟练的操作工，纺纱工只需同机器看管人差不多即可，这会削弱男性“看管人”在工作场所的职权，所以出于显而易见的利害关系，看管人会抵制新设备的引进。发明自动骡机的直接目的旨在削弱这些操作工人讨价还价的能力，不过并没有获得成功（Lazonick.1979）。所以，自动骡机虽然有可能节约成本，但是成本节约上所受到的限制减缓了自动骡机的传播速度。为了对改进程度有一个概念上的了解，我们可以从查普曼（chapman）对纺100磅纱线所需要的小时数的计算得知。印度手动纺纱机是一项“旧技术”，大约费时50000小时。而在18世纪90年代，阿克赖特的滚筒和骡机将该数值降低到大约300小时，自动骡机则降至135小时。
虽然纺纱技术上的改进最引人注目，但棉织品其他工序上的进步同样令人印象深刻。1793年，埃利·惠特尼（Eli Whitney）发明了轧棉机，这保证了廉价原棉向英国的工厂源源不断地供应。1740年，刘易斯·保罗取得了梳理机的专利，后来阿克赖特对它进行了改进。阿克赖特曾经率先使用大型滚筒为水力纺纱机制备粗纱。精制纱线使用氯气来漂白。该工艺是由法国化学家克劳德·贝托莱（Claude Berthollet）于1784．年发明的。1799年，查尔斯·特南特（charlesrennant）对此作了进一步的改进，他把氯同熟石灰结合起来制成了漂白粉。氯漂白技术意味着工艺的基本变化，因为它是通过氧化处理、而不是经由对彩色织物进行漂洗来完成的。研究化学工业的历史学家这样评价道，“在18世纪后25年里，在纺织业的精加工部门所取得的进步中，没有什么比得上漂白技术”（Clow and low，1952，p.186）。1783年，托马斯·贝尔（Thomas Bell）发明了在精制棉上印上图案的金属印染滚筒。爱德华·贝恩斯（EdwardBaines）是研究英国棉花工业最早期的历史学家之一，他断定，贝尔的滚筒印染法与木版印染法（直到当时仍用于棉布印染业的手动技术）的关系等同于画眉机与手纺车的关系（Baines，1835，p.265）。在织布技术中，机器的引进更缓慢。最初，技术改进在很大程度上是用于手工业的装置，这一点解释了为什么家用手摇织布机能够长期繁荣和存续。1805年，托马斯·约翰逊（Thomas.Johnson）取得了手摇织布机的专利，该机自动移动布轴，无需额外付出努力就可以加快织布过程。埃德蒙·卡特赖特（Edmund CanWTight）是一个富有进取心和理想主义的牧师。1785年，他建造了第一台动力织机，不过严格来说，这种机器在大约1815年以前一直都没有工作起来，而且直到19世纪30年代之后，动力织机才纺织更精细的纱线。
因此，在1760~1800年这个简短的时期，发明热潮的注意力集中在棉织品的生产上。棉织品有多个品质得到消费者和制造商的青睐：吸附染料好、容易洗涤，除了比亚麻和羊毛的透气性能好，而且棉纤维更适于机械化操作。此外，棉花这种原材料的供应具有弹性。于是，在纺织业中，棉织业以前所未见的速度增长，并被视为工业革命早期阶段的成长眭行业的典范是不足为奇的。
自16世纪以来，英国的毛纺业包括两个分支：粗梳毛纺和精梳毛纺。在精梳毛纺生产中，羊毛在预梳处理上的机械化最迟。虽然许多专利同精梳机有关，但是成功的精梳机直到1827年以后才可以用到，而且直到法国人海尔曼（Josue Iteilmann）于1845年为其精梳机取得了专利，精梳机才得以完善。另一方面，阿克赖特的双滚筒装置极其适宜纺精纺毛纱。在毛纺业中，机械化的顺序刚好颠倒过来：预纺设备的机械化发生在纺纱设备之前。水力梳理机于18世纪70年代在约克郡运转，而经过改造、用来纺毛纱的骡机直到1816年以后才让人满意。在纺织方面，动力织机在1820年以后应用于精梳毛纺，不过这种机器的传播比在棉纺业上更慢。在毛纺设备方面，毛纱线对于动力织机来说太脆弱，所以直到19世纪40年代才机械化。手摇织机在粗梳毛纺业中比在棉纺业和精梳毛纺业所存在的时间更长。在毛纺工业的完工工艺上，虽然革新遇到了某种程度的抵抗，但是实践证明，这个方面的机械化也是必不可免的。
