‘壹’ 古代人是怎么把铁矿石练成铁的
我国炼铁技术的起源可以追溯到春秋时期。那时,主要采用块炼铁的方法,即在较低的温度下,将铁矿石还原成海绵铁,然后通过锻打制成铁块。块炼铁的冶炼通常使用地炉、平地炉和竖炉这三种设备。在掌握了块炼铁技术不久,我国便成功炼制出含碳量超过2%的液态生铁,并将其用于铸造工具。
到了战国初期,我国已经掌握了脱碳和热处理技术,发明了韧性铸铁。战国后期,又创造了可重复使用的铁范,这是用铁制成的铸造金属器物的模具。
西汉时期,坩埚炼铁法问世。同时,炼铁竖炉的规模也得到了扩大。在1975年,郑州附近古荥镇的考古发掘中,发现了西汉时期的冶铁遗址,面积达到了12万平方米。在这里,发现了两座并列的高炉炉基,每个高炉的容积约为50立方米。此外,西汉时期还发明了炒钢法,这是一种利用生铁炒制成熟铁或钢的新工艺,相应的产品被称为炒钢。同时,百炼钢技术也开始流行。
东汉时期(公元25年至220年),光武帝时期发明了水力鼓风炉,即“水排”。这种水排的发明,大约比欧洲早了1100多年。
汉代以后,发明了灌钢法。《北齐书·綦母怀文传》中称之为“宿钢”,后世称之为灌钢或团钢,这是中国古代炼钢技术的又一重要成就。
根据《中华网络要览》的记载,中国是最早使用煤炼铁的国家。汉代已经开始试用,到了宋元时期已经普及。到了明代(公元1368年至1644年),已经能够用焦炭冶炼生铁。在14至15世纪,铁的产量曾达到2000万斤,相当于大约1.2万吨。这个水平比英国等西方国家开始工业革命时要早两个世纪。
总体来看,中国古代钢铁技术的发展与其他国家有所不同。在世界范围内,长期采用固态还原的块炼铁和固体渗碳钢的方法时,中国的铸铁和生铁炼钢技术一直是主要的方法。由于铸铁和生铁炼钢技术的发明和发展,中国的冶金技术在明代中叶之前一直处于世界先进水平。