我国钢铁冶炼的发展史

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我国钢铁冶炼的发展史



我国先民用铁是从陨铁开始的。1972年，河北省藁城县台西村出土了一把商代的铁刃铜钺（一种兵器），年代约在公元前14世纪左右。铜钺嵌有铁刃，已全部锈成氧化铁。我国开始冶铁的时间大约在春秋时期。到战国中晚期，我国已经比较广泛使用铁器。由于那时早已有了丰富的冶炼青铜的经验，生铁和“块炼铁”几乎同时出现。“块炼铁”冶炼温度低，生铁冶炼温度高。至迟在春秋晚期，我国已用高温液态还原法得到生铁并用来铸造农具和兵器。甘肃灵台景字坪秦墓出土的铜柄钢剑是春秋中期的“块炼铁”制品。江苏六合程桥出土的春秋晚期的一件铁块，是白口生铁。国外虽然很早就有“块炼铁”，但直到14世纪才炼出了生铁，而我国的冶铁技术一经发明，就很快出现了生铁。

早期的炼铁技术多采用“固体还原法”。在冶炼时，将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼铁炉中，点火加热。利用炭的不完全燃烧所产生的一氧化碳使矿石的氧化铁还原成铁。但由于炭火温度不高，被还原出来的铁不能形成铁水流出，只能待炉温冷却后，将粗糙的铁块取出再加热锤打，以去掉夹杂的氧化物，使之韧而不脆。

在战国时期，工匠在锻打块铁的过程中，由于炭火中碳的渗入而炼成了最早的渗碳钢，并掌握了淬火工艺。这种方法到西汉初年又发展成为炼钢工艺。西汉后期又发明了以生铁为原料的炒钢技艺，并从而得到熟铁。大约在晋、南北朝时发明了将生铁和熟铁按一定比例配合熔炼的方法，以调节铁中的含碳量，而创造了“团钢”（又名“灌钢”）冶炼工艺。中国的炼钢技术在中古时期一直走在世界前列。

西汉时代炼铁技术逐渐进步，已经使用石灰石做熔剂降低铁矿石的熔点，并用竖炉增大矿石的容量，对鼓风设备也进行了改革。东汉初年创造了水力鼓风的“水排”，随着鼓风量的提高而增加了风口的数目。在西汉铁冶遗址，找到了煤炭。至北宋出现了简易的木风箱。到明末清初有记载开始炼制和使用焦炭炼铁。当时的炼铁技木已经相当先进了。

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