使用者70224621648042021-03-22 19:45:00

古代的冶煉過程大致可分為四個階段：一、造爐，二、選礦，三、熔練，四、鍛造。由於人類在不同的歷史時期所掌握的技術有巨大差異，不同地理位置能夠獲得的原材料也千差萬別，熔鍊規模也有小有大，此外，對於製品的效能要求也不盡相同，因此這四個階段的工藝無法一概而論。

古代世界冶煉生鐵的技術最早發現於中亞，但是由於鍊鐵爐過小，鼓風力弱，只能煉出海綿狀的塊鍊鐵。從春秋晚期開始，中國在鍊鐵技術上就開始獨領風騷，豎式鍊鐵爐成了生鐵冶煉的主要裝置。特別是到了漢代，國家專營的冶鐵作坊技藝精進，使生鐵得以大量生產。

高爐的鼓風裝置叫“橐”（音tuó），是一隻皮製的鼓風機。這種橐，在漢代又作了進一步的改進，由皮革製作的風囊和木架構成，有入風口和排風口，把幾個橐連在一起的稱為排橐或排，它可以增大進風量，增強燃燒的火力，把爐溫迅速提高到鍊鐵所需要的1200多度。最早，橐用人力畜力帶動。據史書記載，當時的鍊鐵，需要上百匹馬拉動大型排橐鼓風，加上裝運礦石的成百上千的工人，真是人強馬壯。但是，無論人力還是畜力鼓風機都不能滿足日益發展的鍊鐵的需要，鍊鐵業呼喚更有力的鼓風機的出現，於是功率更強大的水力鼓風機——水排應運而生了。宋代的王禎在《農書》中詳細記載了水排的結構和工作原理，並繪圖說明。水排是在湍急的水流之濱豎立起的巨大的木輪，靠水流的衝擊力帶動木輪轉動，再由傳動機構帶動橐排的轉動，從而將強大的風吹入高爐。古代水力鼓風機所包括的動力機構、傳動機構和工作機構三部分已經達到相當完備的程度，製作技術和尺寸大小和中國高爐的規模相適應，舉世無匹。萊垍頭條

鑄鐵柔化術是中國古代鋼鐵業的另一重大發明。鑄鐵煉製出來之後，因為性脆、缺乏韌性而不適合鍛造優良的鐵器。而適合鍛造鐵器的鑄鐵，因熱處理的溫度和方法的不同，分作白心可鍛鑄鐵和黑心可鍛鑄鐵兩種。白心可鍛鑄鐵具有比較高的硬度和強度，黑心可鍛鑄鐵具有較好的耐衝擊性。這種技術的關鍵是將普通鑄鐵長時間高溫加熱，使其中的化合碳發生變化，當碳的含量介於鑄鐵和鋼之間，其性質也隨之變化，具有較強的延展性並保持了一定的硬度。這種技術叫鑄鐵柔化術。萊垍頭條

炒鐵是古代中國鋼鐵冶煉的重大發明，是一種簡便有效的鍊鐵術。方法是把含碳量過高的可鍛鑄鐵加熱到半流體狀態，再和鐵礦石粉混和起來不斷“翻炒”，讓鑄鐵中所含碳元素不斷滲出、氧化，從而得到中碳鋼或低碳鋼。如果繼續炒下去，就得到含碳更低的熟鐵。這種方法始於西漢，東漢的《太平經》中就明確記載了炒鐵技術。萊垍頭條

兩晉南北朝時，新的灌鋼技術興起了。這種方法是先將生鐵炒成熟鐵，然後同生鐵一起加熱，由於生鐵的熔點低，易於熔化，待生鐵熔化後，它便“灌”入熟鐵中，使熟鐵增碳而得到鋼。這樣，只要配好生熟鐵用量的比例，就能比較準確地控制鋼中含碳水平，再經過反覆鍛打，就可以得到質地均勻的鋼材。這種方法比較容易掌握，工效提高較大，因此南北朝以後成為主要鍊鋼方法。灌鋼技術在南北朝時已相當流行，這種方法是在炒鋼的實踐過程中逐步發展起來的。萊垍頭條