中国历史上炼钢技术发展

作者&投稿:古帜 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
中国古代炼钢技术怎么样~

我国古代炼钢技术至迟发明于春秋晚期。由先秦到西汉中晚期,主要制钢工艺是块铁渗碳法;由汉代到明清,主要又是炒钢法和灌钢法,其次还有百炼钢法和炒铁渗碳法,汉魏南北朝时还有“铸铁脱碳钢”,汉代还有坩埚炼钢法。炒钢工艺主要生产一般的可锻铁(包括钢和熟铁),灌钢工艺主要生产含碳较高的刃钢,百炼钢是对普通炒钢的再加工。“铸铁脱碳钢”和炒铁渗碳钢工艺将在第五章介绍,这里主要讨论其他五种。
  一、炼钢术的发明和块铁渗碳钢之使用
  今在考古发掘中所见我国最早的钢制器物是1976年长沙杨家山出土的春秋晚期钢剑,剑全长38.4厘米,身长30.6厘米。经分析,含碳量约与中碳钢相当,组织均匀致密。长沙铁路东站建设工程文物发掘队:《长沙新发现春秋晚期的钢剑和铁器》,《文物》1978年第10期。可知我国古代制钢术至迟在春秋晚期便已发明。战国中晚期后,炼钢术在我国南北许多地方都迅速发展起来,并首先在南方的楚国达到较高水平。《史记And#8226;;范雎列传》云:秦昭王临朝叹息曰:“吾闻楚之铁剑利而倡优拙。”《荀子And#8226;;议兵》亦云:“宛钜铁釶,惨如蠭虿。”“宛”治所在今南阳。“钜”即钢,“釶”即矛。《荀子And#8226;;议兵》杨倞注。此锋利的“铁剑”、“铁矛”,显然由钢制成。中原的韩国也制作了许多锋利兵器,《战国策And#8226;;韩策一》说:“韩卒之剑戟,皆出于冥山、棠溪、墨阳、合伯(膊)、邓师、宛冯、龙渊、太阿。皆陆断马牛,水击鹄雁,当敌即斩。”这些锋利的剑戟,后世学者一般都认为是钢铁所制。其中的冥山(今信县境)、棠溪(西平县境)、合伯(西平县境)、冯池(荥阳县境)《史记And#8226;;苏秦列传》引“徐广曰:荥阳有冯池”。索隐:“宛人于冯池铸剑故号宛冯”,“邓国有工铸剑,因名邓师。”邓国在今河南漯河市东南。、龙泉、太阿(均在西平县境,今为舞阳钢铁厂管辖)等处都发现了古代冶铁遗址。董文安:《韩国十大宝剑产地初考》,全国金属学史学术讨论会论文,1989年,舞阳。墨阳在今河南淅川县。1965年,河北易县燕下都第44号墓出土钢铁剑15枚、矛19枚、戟12枚等;人们分析了其中的6枚兵刃器,除1枚为块炼铁外,其余5枚皆由钢制成。北京钢铁学院压力加工专业:《易县燕下都44号墓葬铁器金相考察初步报告》。《考古》1975年第4期,发掘报告见同刊同期《河北易县燕下都44号墓发掘简报》。说明当时北方的燕国制钢术亦已发展起来。
  人类早期冶炼的钢一般都是在低温还原冶炼后再经渗碳而成,整个过程约分两步:第一步先由矿石炼取块炼铁,第二步再由块炼铁渗碳成钢。此渗碳过程中要不断地折叠锻打,以帮助碳的扩散。这样得到的钢便叫块铁渗碳钢。燕下都钢剑等兵器就是由这种钢制成的。如若控制得当,也有不经第二步,而一次还原冶炼成钢的,这种钢便叫块炼钢或自然钢。这两种钢的强度和硬度均较块炼铁为高。其缺点是:(1)含碳量一般较低。(2)碳分布往往不够均匀。(3)钢中所含夹杂往往较多。(4)生产率较低。在中原文化区,这种制钢工艺一直沿用到西汉中期,之后由于炒钢的发明和发展而渐被取代。满城汉墓出土的刘胜佩剑和错金书刀等皆由块铁渗碳钢制成,其夹杂已较燕下都钢剑为少,组织亦较之均匀致密。这种钢主要用来制作刀剑等兵刃器,农业和手工业中使用甚少。
  二、炒钢及其工艺操作
  炒钢工艺是一种半液态冶炼。它以生铁为原料,把生铁加热到液态半液态后,利用鼓风中的氧使生铁脱碳到钢和熟铁的成分范围。冶炼过程中要不断地炒动金属。古谓之“擣刚”,本世纪五十年代以前,习谓之炒铁、炒“熟铁”。
  (一)炒钢的发明和发展
  我国古代炒钢技术约发明于西汉中晚期,今见较早的遗物有:巩县铁生沟、南阳瓦房庄、新安孤灯村等冶铸铁遗址出土的汉代炒钢炉,以及铁生沟出土的铁块、残铁锄、铁臿等14件炒炼产品。铁生沟炒钢炉系向地下挖出的缶形小坑,内涂耐火泥,长0.37米,宽0.28米,残高0.15米,炉壁已被烧成黑色,内中残存一铁块。河南省文化局文物工作队:《巩县铁生沟》,文物出版社1962年版,赵青云等:《巩县铁生沟汉代冶铸遗址再探讨》,《考古学报》1985年第2期。我国古代关于炒钢的记载始见于东汉中晚期。《太平经》卷七十二云:“今军师兵,不祥之器也……有急乃后使工师击治石,求其中铁,烧冶之,使成水,乃后使良工万锻之,乃成莫邪耶?”此“莫邪”指锋利兵器。“烧冶之”等三句所指即是炒炼及其制器的全过程。《太平经》系道家著作,基本上保持了东汉中晚期的原貌。
  炒钢的发明,迅速地改变了我国社会可锻铁的使用情况。1952-1953年,洛阳烧沟发掘了225座西汉中期至东汉晚期墓葬,出土钢铁刀116枚、剑33枚、矛5枚、斧4枚;而在青铜兵器刃器中,只有铜刀7枚(仪仗器),矛1枚,无剑。中国科学院考古研究所:《洛阳烧沟汉墓》,科学出版社1959年版。1957-1958年,洛阳西郊发掘217座同一时期的汉墓,出土钢铁刀52枚,剑58枚,戟1枚,斧1枚;青铜兵刃器只有刀1枚。中国科学院考古研究所洛阳发掘队:《洛阳西郊汉墓发掘报告》,《考古学报》1963年第2期。西汉中期以后,除了弩机和镞仍然较多地使用青铜外,其他兵器刃器已多用钢铁制作,其原料显然是炒钢。这样,钢铁器物便在农业、手工业、军事三方面完全取代了青铜和木石的主导地位。
  炒钢工艺在我国由汉代一直沿用到明清。有关记载在唐《夏侯阳算经》、宋苏颂《图经本草》、明唐顺之《武编前编》、赵常吉《神器谱》、朱国桢《涌幢小品》、清屈大均《广东新语》等书中都可看到。《广东新语》卷一五“货语And#8226;;铁”条说:“其炒铁则以生铁团之入炉,火烧透红乃出而置砧上,一人钳之,二三人锤之,旁十余童子扇之,童子必唱歌不辍,然后可炼熟而为镬也。”1920年出版的耿步蟾《山西矿务志略》卷五说:“将炼出之生铁加煤末烧之,使化为铁汁,冷后复置于炒铁炉内炒之,即成熟铁。”二十世纪八十年代,湖南攸县等地仍用此法生产。
  炒钢工艺的优点是:(1)用作原料的生铁易于获得,就扩大了原料来源。(2)冶炼在半液态下进行,脱碳反映较为迅速,生产率较高。(3)成分范围较宽。据分析,铁生沟所出一件炒钢料含碳1.288%、硅0.231%、锰0.017%、磷0.024%、硫0.022%,与过共析高碳钢相当;另一件成分为:碳0.048%、硅2.35%、锰微量、磷0.154%、硫0.012%,与今之熟铁相当。李众:《中国封建社会前期钢铁冶炼技术发展的探讨》,《考古学报》1975年第2期。今世学者常把先炼生铁,后再由生铁炼钢的工艺叫两步冶炼,那么炒钢的出现便是两步冶炼的某点,在世界冶金史上占有重要地位。在欧洲,与炒钢相类似的工艺大约在十六、十七世纪才出现,整个中世纪占主导地位的是自然钢法和块铁渗碳法。因此其可锻铁供应长时期不够充分,这对社会的进步自然是有影响的。
  炒钢法是我国古代可锻铁生产的基本工艺,其主要用途有三:(1)制作一般锻件。由汉到明清,我国一般锻件,包括生产工具、生活用具和兵刃器中的锻件大约都是炒钢及其再加工的产品制成的。(2)用作百炼钢的原料。(3)用作灌钢的原料。
  (二)炒钢的工艺操作
  我国炒钢主要有三种不同的工艺类型:
  (1)单室式炒炼。基本特点是金属熔炼与燃料燃烧同在一个炉膛中进行。此法发明较早,沿用时间较长,前述巩县铁生沟、南阳瓦房庄、新安孤灯村汉代炒炼法皆属此类。本世纪五十年代,河南、山西等地都曾流行过一种“地炉”,筑炉于地面以下,状如缶形或直筒形,炉口与地面平直。冶炼时先放木炭(煤炭),后放生铁,生铁需击碎,上面再盖以煤末。之后再点火、送风、封闭炉口。生铁接近熔化时,启开炉口,用铁棍或木棍不断地搅动金属。随着炒炼之进行,碳分不断降低,金属熔点升高,便粘结成一个海绵状固体块,之后夹出锤击,排除夹杂,并赋予一定形状,便是炒炼产品。南方一些省分又流行过一种“台炉”,筑炉于专门的炉台上,并有一个较大的加热兼炒炼空间。温州地区的炒炉以砖砌成,状如鸡笼,炉底接近地平面,炒炼室是一个不规则的长方形空间,炉子正面设一炉口,在此进料、操作、出钢,并由此逸出废气;鼓风从炉底进入,并正对炉底正中;操作法与地炉大同小异。湖南攸县也有类似的炉子温州炒炼工艺系1977年调查,攸县炒钢系1980年调查,当年皆在生产。单室式炒炼的优点是设备简单,缺点是因金属与燃料直接接触,所含有害夹杂往往较多。
  (2)双室式炒炼,或叫反射炉(倒焰炉)炒炼。基本特点是燃料燃烧与金属熔炼各占一个独立的空间。燃料燃烧产生的高温火焰流越过火墙(火道)进入熔炼室,并加热金属,之后从炉门或专门设置的烟囱排出。因其金属不与燃料直接接触,就减少了有害杂质磷、硫进入其中的可能性。这种炼钢法的发明时间待考。1935年出版的《中国实业志(湖南省)》第七编说:“湘省邵阳、武冈、新宁、湘潭县之土法炼钢,由来已久。邵阳原名宝庆,所产之钢,称曰‘宝庆大条钢’。邵阳附近之武冈、新宁出品,均集中于邵阳,业中人亦以‘宝庆大条钢’名之。前清初叶,宝庆大条钢,极负盛名,而产之多,首推邵阳南乡。”因宝庆大条钢系倒焰炉所炼,由这段记载看,反射炉发明年代应在清代初叶以前。今在考古发掘中所见最早的倒焰窑是南京眼香庙发现的明洪武初年所建一排六座琉璃窑。南京博物院:《明代南京聚宝山琉璃窑》,《文物》1960年第2期。1958年,这种倒焰炉炼钢在我国南北许多地方都使用过。河南鲁山的炉子较为简单,两室左右相近,皆筑于地面以下,鼓风从燃烧室下部进入,后从炒炼室顶部进入炒炼室。西安的炉子又另是一个样,炒炼室筑于地面以下,燃烧室筑于地面以上,两室上下叠加,燃烧室底部正对炒炼室中心,风从燃烧室上部鼓入,再经由燃烧室底部火口直射到炒炼室中。燃烧室顶口用盖板封闭。科技卫生出版社编:《土法低温炼钢》第六编《最简单的反射炉炼钢》,1958年版。
 (3)串联式炒炼。有关记载唯见于明代宋应星《天工开物》卷一四“铁”条:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内,低下数寸,筑一方塘,短墙抵之。其铁流入塘内,数人执持柳木棍排立墙上。先以污潮泥晒干。舂筛细罗如面,一人疾手撒And#63083;;,众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。其柳棍每炒一次烧折二三寸,再用则又更之。炒过稍冷之时,或有就塘内斩划成方块者,或有提出挥椎打圆后货者。若浏阳诸冶,不知出此也。”此“污潮泥”很可能是造渣熔剂。这里谈到了串联式炒炼的全过程。此法的优点是生铁出炉后直接流入方塘炒炼,省去了生铁再加热的工序,从而节省了工时,降低了成本。
  需要特别注意的是古代“熟铁”一词,宋应星在上述引文中曾两次提及,在其他古代文献中也经常看到,其含义与现代熟铁是不同的。古人没有含碳量的概念,区别生铁、钢、熟铁的主要依据是它的使用性能,硬且脆者为“生”,可锻者为“熟”,其性刚强者为钢。因炒炼过程是在半液态下进行的,渣铁分离较难,产品所含夹杂往往较多,即使含碳量较高,但其性不刚,也只能称作“熟铁”。元人伪撰《格物粗谈》卷下“偶记”条云:“地溲油又如泥,色黄金,气腥烈,柔铁烧赤投之二三次,刚可切玉。”此“柔铁”即“熟铁”。苏恭《唐本草》云:“柔铁也,即熟铁。”这是以材料性能来区分钢和“熟铁”的。苏颂《图经本草》云:“初炼去矿,用以铸泻器物者为生铁,再三销拍,可以作鍱者为鑐铁,亦谓之熟铁。”苏恭《唐本草》、苏颂《图经本草》皆引自《本草纲目》卷八“金石;;铁”。这是以材料性能和冶炼工艺来区分钢、铁的。《天工开物》卷十四“铁”条:“凡铁分生熟,出炉未炒为生,既炒则熟。”这里单以冶炼工艺作为区分钢、铁的标准。有学者视古代“熟铁”与现代熟铁等同,把《天工开物》卷十四所载炒炼“熟铁”的工艺。

1.中国在古代是一个应用技术最先进的国家~也就是说所有的科学技术都是围绕应用而产生的,所有技术都是在实际生产当中形成的。

2.中国的这些技术都是在比较的社会环境里出现的,西方正相反,一直到近代为止,还依旧处于分裂混乱时期。

3.在生产和战争中钢铁制的农具和武器有很的的效用,这都推动了铁制品的推广,和技术的进步、

  我国古代炼钢技术至迟发明于春秋晚期。由先秦到西汉中晚期,主要制钢工艺是块铁渗碳法;由汉代到明清,主要又是炒钢法和灌钢法,其次还有百炼钢法和炒铁渗碳法,汉魏南北朝时还有“铸铁脱碳钢”,汉代还有坩埚炼钢法。炒钢工艺主要生产一般的可锻铁(包括钢和熟铁),灌钢工艺主要生产含碳较高的刃钢,百炼钢是对普通炒钢的再加工。“铸铁脱碳钢”和炒铁渗碳钢工艺将在第五章介绍,这里主要讨论其他五种。
  一、炼钢术的发明和块铁渗碳钢之使用
  今在考古发掘中所见我国最早的钢制器物是1976年长沙杨家山出土的春秋晚期钢剑,剑全长38.4厘米,身长30.6厘米。经分析,含碳量约与中碳钢相当,组织均匀致密。长沙铁路东站建设工程文物发掘队:《长沙新发现春秋晚期的钢剑和铁器》,《文物》1978年第10期。可知我国古代制钢术至迟在春秋晚期便已发明。战国中晚期后,炼钢术在我国南北许多地方都迅速发展起来,并首先在南方的楚国达到较高水平。《史记And#8226;;范雎列传》云:秦昭王临朝叹息曰:“吾闻楚之铁剑利而倡优拙。”《荀子And#8226;;议兵》亦云:“宛钜铁釶,惨如蠭虿。”“宛”治所在今南阳。“钜”即钢,“釶”即矛。《荀子And#8226;;议兵》杨倞注。此锋利的“铁剑”、“铁矛”,显然由钢制成。中原的韩国也制作了许多锋利兵器,《战国策And#8226;;韩策一》说:“韩卒之剑戟,皆出于冥山、棠溪、墨阳、合伯(膊)、邓师、宛冯、龙渊、太阿。皆陆断马牛,水击鹄雁,当敌即斩。”这些锋利的剑戟,后世学者一般都认为是钢铁所制。其中的冥山(今信县境)、棠溪(西平县境)、合伯(西平县境)、冯池(荥阳县境)《史记And#8226;;苏秦列传》引“徐广曰:荥阳有冯池”。索隐:“宛人于冯池铸剑故号宛冯”,“邓国有工铸剑,因名邓师。”邓国在今河南漯河市东南。、龙泉、太阿(均在西平县境,今为舞阳钢铁厂管辖)等处都发现了古代冶铁遗址。董文安:《韩国十大宝剑产地初考》,全国金属学史学术讨论会论文,1989年,舞阳。墨阳在今河南淅川县。1965年,河北易县燕下都第44号墓出土钢铁剑15枚、矛19枚、戟12枚等;人们分析了其中的6枚兵刃器,除1枚为块炼铁外,其余5枚皆由钢制成。北京钢铁学院压力加工专业:《易县燕下都44号墓葬铁器金相考察初步报告》。《考古》1975年第4期,发掘报告见同刊同期《河北易县燕下都44号墓发掘简报》。说明当时北方的燕国制钢术亦已发展起来。
  人类早期冶炼的钢一般都是在低温还原冶炼后再经渗碳而成,整个过程约分两步:第一步先由矿石炼取块炼铁,第二步再由块炼铁渗碳成钢。此渗碳过程中要不断地折叠锻打,以帮助碳的扩散。这样得到的钢便叫块铁渗碳钢。燕下都钢剑等兵器就是由这种钢制成的。如若控制得当,也有不经第二步,而一次还原冶炼成钢的,这种钢便叫块炼钢或自然钢。这两种钢的强度和硬度均较块炼铁为高。其缺点是:(1)含碳量一般较低。(2)碳分布往往不够均匀。(3)钢中所含夹杂往往较多。(4)生产率较低。在中原文化区,这种制钢工艺一直沿用到西汉中期,之后由于炒钢的发明和发展而渐被取代。满城汉墓出土的刘胜佩剑和错金书刀等皆由块铁渗碳钢制成,其夹杂已较燕下都钢剑为少,组织亦较之均匀致密。这种钢主要用来制作刀剑等兵刃器,农业和手工业中使用甚少。
  二、炒钢及其工艺操作
  炒钢工艺是一种半液态冶炼。它以生铁为原料,把生铁加热到液态半液态后,利用鼓风中的氧使生铁脱碳到钢和熟铁的成分范围。冶炼过程中要不断地炒动金属。古谓之“擣刚”,本世纪五十年代以前,习谓之炒铁、炒“熟铁”。
  (一)炒钢的发明和发展
  我国古代炒钢技术约发明于西汉中晚期,今见较早的遗物有:巩县铁生沟、南阳瓦房庄、新安孤灯村等冶铸铁遗址出土的汉代炒钢炉,以及铁生沟出土的铁块、残铁锄、铁臿等14件炒炼产品。铁生沟炒钢炉系向地下挖出的缶形小坑,内涂耐火泥,长0.37米,宽0.28米,残高0.15米,炉壁已被烧成黑色,内中残存一铁块。河南省文化局文物工作队:《巩县铁生沟》,文物出版社1962年版,赵青云等:《巩县铁生沟汉代冶铸遗址再探讨》,《考古学报》1985年第2期。我国古代关于炒钢的记载始见于东汉中晚期。《太平经》卷七十二云:“今军师兵,不祥之器也……有急乃后使工师击治石,求其中铁,烧冶之,使成水,乃后使良工万锻之,乃成莫邪耶?”此“莫邪”指锋利兵器。“烧冶之”等三句所指即是炒炼及其制器的全过程。《太平经》系道家著作,基本上保持了东汉中晚期的原貌。
  炒钢的发明,迅速地改变了我国社会可锻铁的使用情况。1952-1953年,洛阳烧沟发掘了225座西汉中期至东汉晚期墓葬,出土钢铁刀116枚、剑33枚、矛5枚、斧4枚;而在青铜兵器刃器中,只有铜刀7枚(仪仗器),矛1枚,无剑。中国科学院考古研究所:《洛阳烧沟汉墓》,科学出版社1959年版。1957-1958年,洛阳西郊发掘217座同一时期的汉墓,出土钢铁刀52枚,剑58枚,戟1枚,斧1枚;青铜兵刃器只有刀1枚。中国科学院考古研究所洛阳发掘队:《洛阳西郊汉墓发掘报告》,《考古学报》1963年第2期。西汉中期以后,除了弩机和镞仍然较多地使用青铜外,其他兵器刃器已多用钢铁制作,其原料显然是炒钢。这样,钢铁器物便在农业、手工业、军事三方面完全取代了青铜和木石的主导地位。
  炒钢工艺在我国由汉代一直沿用到明清。有关记载在唐《夏侯阳算经》、宋苏颂《图经本草》、明唐顺之《武编前编》、赵常吉《神器谱》、朱国桢《涌幢小品》、清屈大均《广东新语》等书中都可看到。《广东新语》卷一五“货语And#8226;;铁”条说:“其炒铁则以生铁团之入炉,火烧透红乃出而置砧上,一人钳之,二三人锤之,旁十余童子扇之,童子必唱歌不辍,然后可炼熟而为镬也。”1920年出版的耿步蟾《山西矿务志略》卷五说:“将炼出之生铁加煤末烧之,使化为铁汁,冷后复置于炒铁炉内炒之,即成熟铁。”二十世纪八十年代,湖南攸县等地仍用此法生产。
  炒钢工艺的优点是:(1)用作原料的生铁易于获得,就扩大了原料来源。(2)冶炼在半液态下进行,脱碳反映较为迅速,生产率较高。(3)成分范围较宽。据分析,铁生沟所出一件炒钢料含碳1.288%、硅0.231%、锰0.017%、磷0.024%、硫0.022%,与过共析高碳钢相当;另一件成分为:碳0.048%、硅2.35%、锰微量、磷0.154%、硫0.012%,与今之熟铁相当。李众:《中国封建社会前期钢铁冶炼技术发展的探讨》,《考古学报》1975年第2期。今世学者常把先炼生铁,后再由生铁炼钢的工艺叫两步冶炼,那么炒钢的出现便是两步冶炼的某点,在世界冶金史上占有重要地位。在欧洲,与炒钢相类似的工艺大约在十六、十七世纪才出现,整个中世纪占主导地位的是自然钢法和块铁渗碳法。因此其可锻铁供应长时期不够充分,这对社会的进步自然是有影响的。
  炒钢法是我国古代可锻铁生产的基本工艺,其主要用途有三:(1)制作一般锻件。由汉到明清,我国一般锻件,包括生产工具、生活用具和兵刃器中的锻件大约都是炒钢及其再加工的产品制成的。(2)用作百炼钢的原料。(3)用作灌钢的原料。
  (二)炒钢的工艺操作
  我国炒钢主要有三种不同的工艺类型:
  (1)单室式炒炼。基本特点是金属熔炼与燃料燃烧同在一个炉膛中进行。此法发明较早,沿用时间较长,前述巩县铁生沟、南阳瓦房庄、新安孤灯村汉代炒炼法皆属此类。本世纪五十年代,河南、山西等地都曾流行过一种“地炉”,筑炉于地面以下,状如缶形或直筒形,炉口与地面平直。冶炼时先放木炭(煤炭),后放生铁,生铁需击碎,上面再盖以煤末。之后再点火、送风、封闭炉口。生铁接近熔化时,启开炉口,用铁棍或木棍不断地搅动金属。随着炒炼之进行,碳分不断降低,金属熔点升高,便粘结成一个海绵状固体块,之后夹出锤击,排除夹杂,并赋予一定形状,便是炒炼产品。南方一些省分又流行过一种“台炉”,筑炉于专门的炉台上,并有一个较大的加热兼炒炼空间。温州地区的炒炉以砖砌成,状如鸡笼,炉底接近地平面,炒炼室是一个不规则的长方形空间,炉子正面设一炉口,在此进料、操作、出钢,并由此逸出废气;鼓风从炉底进入,并正对炉底正中;操作法与地炉大同小异。湖南攸县也有类似的炉子温州炒炼工艺系1977年调查,攸县炒钢系1980年调查,当年皆在生产。单室式炒炼的优点是设备简单,缺点是因金属与燃料直接接触,所含有害夹杂往往较多。
  (2)双室式炒炼,或叫反射炉(倒焰炉)炒炼。基本特点是燃料燃烧与金属熔炼各占一个独立的空间。燃料燃烧产生的高温火焰流越过火墙(火道)进入熔炼室,并加热金属,之后从炉门或专门设置的烟囱排出。因其金属不与燃料直接接触,就减少了有害杂质磷、硫进入其中的可能性。这种炼钢法的发明时间待考。1935年出版的《中国实业志(湖南省)》第七编说:“湘省邵阳、武冈、新宁、湘潭县之土法炼钢,由来已久。邵阳原名宝庆,所产之钢,称曰‘宝庆大条钢’。邵阳附近之武冈、新宁出品,均集中于邵阳,业中人亦以‘宝庆大条钢’名之。前清初叶,宝庆大条钢,极负盛名,而产之多,首推邵阳南乡。”因宝庆大条钢系倒焰炉所炼,由这段记载看,反射炉发明年代应在清代初叶以前。今在考古发掘中所见最早的倒焰窑是南京眼香庙发现的明洪武初年所建一排六座琉璃窑。南京博物院:《明代南京聚宝山琉璃窑》,《文物》1960年第2期。1958年,这种倒焰炉炼钢在我国南北许多地方都使用过。河南鲁山的炉子较为简单,两室左右相近,皆筑于地面以下,鼓风从燃烧室下部进入,后从炒炼室顶部进入炒炼室。西安的炉子又另是一个样,炒炼室筑于地面以下,燃烧室筑于地面以上,两室上下叠加,燃烧室底部正对炒炼室中心,风从燃烧室上部鼓入,再经由燃烧室底部火口直射到炒炼室中。燃烧室顶口用盖板封闭。科技卫生出版社编:《土法低温炼钢》第六编《最简单的反射炉炼钢》,1958年版。
  (3)串联式炒炼。有关记载唯见于明代宋应星《天工开物》卷一四“铁”条:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内,低下数寸,筑一方塘,短墙抵之。其铁流入塘内,数人执持柳木棍排立墙上。先以污潮泥晒干。舂筛细罗如面,一人疾手撒And#63083;;,众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。其柳棍每炒一次烧折二三寸,再用则又更之。炒过稍冷之时,或有就塘内斩划成方块者,或有提出挥椎打圆后货者。若浏阳诸冶,不知出此也。”(图2-3)此“污潮泥”很可能是造渣熔剂。这里谈到了串联式炒炼的全过程。此法的优点是生铁出炉后直接流入方塘炒炼,省去了生铁再加热的工序,从而节省了工时,降低了成本。
  需要特别注意的是古代“熟铁”一词,宋应星在上述引文中曾两次提及,在其他古代文献中也经常看到,其含义与现代熟铁是不同的。古人没有含碳量的概念,区别生铁、钢、熟铁的主要依据是它的使用性能,硬且脆者为“生”,可锻者为“熟”,其性刚强者为钢。因炒炼过程是在半液态下进行的,渣铁分离较难,产品所含夹杂往往较多,即使含碳量较高,但其性不刚,也只能称作“熟铁”。元人伪撰《格物粗谈》卷下“偶记”条云:“地溲油又如泥,色黄金,气腥烈,柔铁烧赤投之二三次,刚可切玉。”此“柔铁”即“熟铁”。苏恭《唐本草》云:“柔铁也,即熟铁。”这是以材料性能来区分钢和“熟铁”的。苏颂《图经本草》云:“初炼去矿,用以铸泻器物者为生铁,再三销拍,可以作鍱者为鑐铁,亦谓之熟铁。”苏恭《唐本草》、苏颂《图经本草》皆引自《本草纲目》卷八“金石And#8226;;铁”。这是以材料性能和冶炼工艺来区分钢、铁的。《天工开物》卷十四“铁”条:“凡铁分生熟,出炉未炒为生,既炒则熟。”这里单以冶炼工艺作为区分钢、铁的标准。有学者视古代“熟铁”与现代熟铁等同,把《天工开物》卷十四所载炒炼“熟铁”的工

古代刀剑很牛


中国的冶炼技术的发展史有哪些?
在坩埚炼钢法发明之前,灌钢法是一种最先进的炼钢技术。 由于綦毋怀文和千百万工匠的辛勤劳动,使中国古代冶金技术自立于世界之林。因此,当我们研究和总结古代科学技术成就的时候,不应该忘记綦毋怀文的功绩。这是中国冶金史上的一项杰出成就和伟大创新,在世界炼钢史上占有一定地位。4 灌钢法的进一步革新灌钢法的出现...

谈谈中国古代冶炼技术发展史
这种技术直到18世纪中叶才被英国人发明。百炼钢是中国古代主要的炼钢技术,起源于西汉早期的块炼渗碳钢,通过增加锻打次数发展而来。东汉、三国时期,百炼钢工艺已经相当成熟。曹操曾命令工师制作“百辟利器”,曹丕的《典论·剑铭》中提到“百炼金”,刘备也曾命令蒲元造五千口刀,都反映了这一工艺。后世...

揭秘中国古代炼钢技术:原来百炼钢和炒钢是这样的
中国,炼钢技艺的璀璨明珠<\/——早在2500多年前,这个古老的国度就以精湛的炼钢技术闻名于世。钢与铁,犹如兄弟般紧密相连,它们的区别在于那微妙的碳含量:含碳量超过1.7%的铁称为生铁,0.02%以下的是熟铁,而1.7%至0.02%间的则是我们熟知的钢。从块炼铁到百炼钢的蜕变<\/,中国古代的炼钢之旅...

炼铁我国炼铁工艺的发展
汉代以后,灌钢技术诞生,这是中国古代炼钢技术的重要突破。我国是世界上最早使用煤炼铁的国家,早在汉代就开始试验,明代则广泛使用焦炭炼铁。直到14-15世纪,我国铁产量曾达到2000万斤以上,显示了当时的先进水平。然而,与西方不同,中国古代主要采用铸铁和生铁炼钢,这使得我国冶金技术在明代中叶以前保持...

中国古代各种炼钢法简介
关于炼钢的技术,南北朝南齐、梁时期医学家兼炼丹家陶弘景(约452~536年)曾有过记述。南北朝发明的这一炼钢技术,在宋朝已经作为主要的炼钢技术,在《梦溪笔谈》中有详尽的描述,沈括将它比做洗面筋,非常形象。

中国最早的钢是什么时候产生的
春秋时期。中国是世界上最早生产钢的国家之一。考古工作者曾经在湖南长沙杨家山春秋晚期的墓葬中发掘出一把铜格“铁剑”,通过金相检验,结果证明是钢制的。这是迄今为止我们见到的中国最早的钢制实物。它说明从春秋晚期起中国就有炼钢生产了,炼钢生产在中国已有2500多年的历史。春秋战国时期,楚国制造的...

我国最早炼钢的年代是什么时候?
战国晚期之后炼钢铁技术在瓯越历史中有过很大发展 中国古代将炒钢经反复折叠锻打变形而制成的钢及其工艺。其特点是反复加热锻打。多次反复锻打可排除钢中夹杂物,减少残留夹杂物的尺寸 ,从而使其成分趋于均匀,组织趋于致密,细化晶粒,改善钢的性能。古代工匠把“精铁”加热锻打一百多次,一锻一称一...

中国冶铁炼钢比欧洲早多少年?
1. 关于铁器的出现,西方确实比中国略早。然而,中国在炼钢技术上的发展却比西方要早得多。2. 在战国时期,中国就已经出现了渗碳钢,这表明当时的中国已经在农具的生产中广泛使用铁器。尽管如此,武器的生产仍然主要依赖于青铜和铁的合金。3. 中国的铁矿品位相对较低,这在一定程度上限制了铁器的发展。

中国古代炼铁第一人是谁
汉代以后,发明了灌钢方法。《北齐书·綦母怀文传》称为“宿钢”,后世称为灌钢,又称为团钢。这是中国古代炼钢技术的又一重大成就。据〈中华百科要览〉记载:中国是最早用煤炼铁的国家,汉代时已经试用,宋、元时期已普及。到明代(公元1368~1644年)已能用焦炭冶炼生铁。在公元14~15世纪之际,铁...

如何评价我国的炼钢技术
蒲元为刘备造的宝刀,上刻“七十二炼”。由此可见,在三国时期,百炼钢已经相当普遍了。百炼钢的需要越来越大,但是由于它的原料块炼铁的生产效率很低,并且冶炼出来以后必须经过“冷化”,才能得到,所以,百炼钢的发展受到限制。为了突破这种限制,中国古代工匠又发明了一种新的生铁炼钢技术——炒钢。

金溪县15910518582: 我国在古代何时产生了冶铁技术? -
村哀复方: 公元前6世纪前后,中国就发明了生铁冶炼技术.尤其是在春秋战国时期,块炼铁和生铁冶炼两种工艺,几乎是同时产生,这两种方法在我国历史上曾长期平行发展,在不同情况下发挥各自的作用. 在战国早期,我国创造了白口铁柔化术.即通...

金溪县15910518582: 中国历史上,发展经济,不断的征战,都需要优质钢铁.南朝时,发明了什么 冶炼技术A 淬钢法 B 吹钢法 C灌钢法 -
村哀复方:[答案] C灌钢法 灌钢法又叫团钢法,或生熟法,是中国早期炼钢技术一项最突出的成就.17世纪以前,世界各国一般都是采取熟铁低温冶炼的办法,钢铁不能熔化,铁和渣不易分离,碳不能迅速渗入.经过“块炼法”--“百炼钢”--“炒钢法”的发展历程,中...

金溪县15910518582: 我国古代是如何炼铁的? -
村哀复方: 两千多年前,我国古代劳动人民已掌握了炼铁的技术,他们将碳不完全燃烧产生一氧化碳,在高温下利用一氧化碳将铁矿石中的氧化铁还原为铁.以下为化学方程式 2C + O2 = 2CO Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

金溪县15910518582: 中国古代金属冶炼技术的发展,影响 -
村哀复方: 新石器时代晚期 :小件铜器(只是生活用具,不是生产用具) 商周:青铜器(1、生产规模大;2、西周时青铜器是礼制的象征,代表权利和秩序) 春秋晚期:人工冶炼铁器 战国中期:炼钢和淬火工艺有所发展.汉代:推行铁业官营制度(匠户...

金溪县15910518582: 谁有中国古代冶金史方面的资料?..
村哀复方: 在早期的文明国度和地区中,中国使用铜、铁等金属的年代相对说来是较晚的.但是,由于中国在冶铸技术方面的发明和创新,使中国的冶金业很快就后来居上,跃升于世...

金溪县15910518582: 古代是怎么进行冶炼的 -
村哀复方: 1 古代冶炼技术的演进春秋以前,中国的冶炼技术处于比较原始的阶段,当时使用的冶炼方法称为“块炼法”.当时炼铁使用木炭作燃料,热量少,加上炉体小,鼓风设备差,因此炉温比较低,不能达到铁的熔炼温度,所以炼出的铁是海绵状的...

金溪县15910518582: 我国最早炼钢的年代是什么时候? -
村哀复方: 战国晚期之后炼钢铁技术在瓯越历史中有过很大发展 中国古代将炒钢经反复折叠锻打变形而制成的钢及其工艺.其特点是反复加热锻打.多次反复锻打可排除钢中夹杂物,减少残留夹杂物的尺寸 ,从而使其成分趋于均匀,组织趋于致密,细化晶粒,改善钢的性能.古代工匠把“精铁”加热锻打一百多次,一锻一称一轻,直到斤两不减,即成百炼钢.魏晋时期是百炼钢的鼎盛时期.唐宋之后,因灌钢工艺的发展等原因,百炼钢有所减少.

金溪县15910518582: 我国炼钢技术发展是怎样的?
村哀复方: 我国炼钢技术发展也很早,1978年,湖南省博物馆长沙铁路车站建设工程文物发掘队从一座古墓出土一口钢剑,从古墓随葬器的器型,纹饰以及墓葬的形制断定是春秋晚期的墓葬

金溪县15910518582: 我国在什么时期就会炼铁了 -
村哀复方: 已知中国最早的铁器是河北出土的商代铁刃.后确认为是用含镍较高的陨铁锻成.另外有同时代北京平谷的陨铁刃,河南商末的铜兵铁刃.公元前6世纪前后,中国就发明了生铁冶炼技术.尤其是春秋战国时期,块炼铁和生铁冶炼两种工艺几乎...

金溪县15910518582: 中国早期炼钢技术一项最突出的成就是什么?
村哀复方: 灌钢法又叫生熟法,或团钢法,是中国早期炼钢技术一项最突出的成就.经过"块炼法"、"百炼钢"、"炒钢法"的发展历程,后来发明了灌钢法,成功解决了"钢铁不...

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