① 钢铁是谁发明的
魏晋南北朝时期
《重修政和证类本草·玉石部》“铁精”条引南齐陶弘景的话:“钢内铁是杂炼生(生铁容)鍒(熟铁)作刀镰者”。近年从河南渑池、洛阳,四川昭化,湖北均县,江苏南京等地出土的大量农具犁、铲、、锄、镰等,也都为白口铁柔化制成的。说明魏晋南北朝时期制造农具的原料质量有较大提高。
② 钢是什么时候发明的
问题一:钢是什么时候出现的 我国古代炼钢技术至迟发明于春秋晚期。
生铁、熟铁和钢的主要区别在于含碳量上,含碳量超过2%的铁,叫生铁;含碳量低于0.05%的铁,叫熟铁;含碳量在0.05%-2%当中的铁,称为钢。中国古代最早的炼钢工艺流程是:先采用木炭作燃料,在炉中将铁矿石冶炼成呈海绵状的固体块,待炉子冷后取出,叫块炼铁。块炼铁含碳量低,质地软,杂质多,是人类早期炼得的熟铁链肢。再用块炼铁作原料,在碳火中加热吸碳,提高含碳量,然后经过锻打,除掉杂质又渗进碳,从而得到钢。这种钢,叫块炼铁渗碳钢。
问题二:中国最早的钢是什么时候产生的 我国古代炼钢技术至迟发明于春秋晚期。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。
问题三:钢铁是谁发明的 尼古拉・奥斯特洛夫斯基
问题四:钢和铁是什么时候发明的 问题应该是制钢和制铁(技术)是什么事发明的吧?
制铁术的出现至少是在余袜公元前1900年,而在我国的正式广泛的使用大概是在公元前500年(西周);
制钢术大概见于我国的时期是在制铁后600年左右的东汉。制钢只是比制铁需要更高的温度(去碳),
问题五:钢起源于什么时候? 西周时期
我国冶铁术大约发明于西周时期,比欧洲晚,可是它一经发明,不久就出现了生铁,后来者居上,使我国成为世界上最早发明并使用生铁的国家。
1964年,江苏六合程桥镇出土一件春秋晚期的铁块,经鉴定是白口生铁。这是到现在为止棚毁世我国出土并且经过科学分析的最早生铁实物。战国中晚期,铁器在我国农业、手工业生产中占据了主导地位。据不完全统计,目前出土的战国铁质生产工具大约十六种左右,其中多数是生铁和它的柔化处理件,块炼铁处于辅助地位。这表明这时我国生铁生产已经有了比较大的发展。
我国生铁技术发明比较早的原因是多方面的,我们以为在技术上至少应包括以下几点:一是我国冶铜术中很早就使用了比较强的鼓风装置。二是很早就对冶炼用的原料进行了比较好的选择和处理。三是很早就发明了比较高大的冶炼竖炉。一般认为,我国生铁技术的发明和发展同青铜技术有密切的关系。
说起冶金,学过化学的人可以说无人不知无人不晓。冶金就是冶炼金属,古代的冶金是用焙烧、熔炼的方法,把矿石中的金属提取出来。例如,炼铁就是将含铁的矿石(铁矿石)和木炭或焦炭混合,在高温下使氧化铁还原成铁。很明显,冶金实质上是一种化学反应。古人虽然不太了解这种变化的实质,但他们在实践中已经初步掌握了这种方法,他们在冶金过程中实际上是在进行化学反应的操作。从这个意义上说,古代从事冶金的人是化学工艺家,或者说是化学手艺人,而冶金本身则是原始的化学工艺。
冶金人的武器是什么呢?我们已经知道,冶金需要高温,这就需要有能够达到很高温度的冶金炉,而要获得高温,非有鼓风设备不可。这就是说,冶金人的主要武器是冶金鼓风炉。
以我国来说,在公元前6世纪,就有了冶铁术的记载,到汉代冶铁术已有很大发展。熔化铁需要高温,由此推测,当时可能已经有了冶铁鼓风炉。鼓风炉,重要的是鼓风设备。最初的鼓风设备是个特制的大皮橐,用力压皮橐,空气从中压出,通过竹管吹到炼铁炉中。
由于炼铁炉需要不断吹进大量空气,而人力鼓风太费力了。大约在公元初年,南阳太守杜诗,实地总结了炼铁工人的经验,发明了“水排”,也就是水力鼓风设备。后世的许多总结农业生产经验的农书,都讲到“水排”。水排的原理,简单地说,就是利用水流推动一个装有叶板的大轮子,把水力转变为机械转动,这个大轮子转动通过一系列机械装置带动上面的轮子转动,进而推动鼓风设备鼓风。我国著名农学家徐光启的《农政全书》一书中,有“水排”的图形,见下图所示:
皮橐是一种很原始的鼓风设备。随着实践的发展,鼓风设备不断进步,从皮橐发展为“木扇”,这种“木川”已经是简单的风箱了,它通过木制的箱盖板的开闭鼓风(见上图)。用木制设备比用皮,材料比较容易得到。进一步发展,便是风箱了。风箱发明的年代已不能确切知道。1637年,在宋应星的名著《天工开物》一书中,已经画出了风箱图,从图中所见,这种风箱已经和现代手工业工人用的手风箱的形式一样了。详见下图。
图中表示:风箱与冶金炉相接,风箱向炉内鼓风,提高温度,熔化的金属流入土槽中。
风箱的制造原理很简单(见下图):做一个长方形木箱,箱内装一个可以推拉的大活塞,拉手露在箱外便于推拉;箱的两端有通风口,各装上一个只能向内开闭的活门,(图中2、3),在箱的下部或侧部装一个通气管,通气管的侧面有一个吹风口,通气管两端各有只能向下或向上开闭的活门(图中4、5)。活塞向前推,活塞后面空气变得稀薄,箱外空气推开活门2进入箱内,与此同时,活塞前的空气被压缩,推开活门4进入通气管由吹风口吹出。活塞向后拉,空气压开活门3进入箱内,箱内空气推......>>
问题六:不锈钢被发明出来的时间,国家,和发明人是谁? 它是一种特殊材料,在现代化工业建设、化工设备、医疗、国防乃至航天飞船及尖端科技等各个领域都得到了广泛应用。那么,神通广大的金属材料 不锈钢是怎样诞生的呢?19世纪最伟大的发现之一是如何炼钢。这种金属是铁和数量受一定控制的碳的混合物。它容易生产,而且非常坚硬。工程师们把钢广泛用在19世纪生产的许多新机器上。但是钢有一个大问题,它容易生锈。那些经持续敲打和暴露在湿气中的工具,会很快腐蚀。随着时间的推移,科学家们试图通过使其他金属与钢相熔合,形成各种抗锈合金,去寻找到解决这一问题的途径。在第一次世界大战前夕,呛人的战争火药味已弥漫欧陆大地,英国 *** 为实战需要,决定研制一种耐磨、耐高温的枪膛钢材,以改进武器。于是,他们将冶炼钢的任务交给了冶金专家亨利.布雷尔利(Harry Brearley)。我们知道冶炼钢铁需加人某种化学元素,依据其含量的比例,才能获得人们所需的各种具有硬度、强度、韧性、塑性及耐磨、耐热、耐酸等机械性能、物理性能和化学性能的金属材料。布列尔带领助手,进行多种配方的冶炼试验,但炼出的钢经测试检验都未能达到制造枪膛材料的规定要求。布列尔并不气馁,重新研究与修正添加化学元素的配比,继续进行制造枪膛用钢的冶炼。布列尔的冶炼试验工作进程并不顺利,一次又一次地失败,他们将这些不符合要求的钢块都丢弃到试验场的露天墙角边。随着时间的推移废钢也越堆越高,成了一座小山似的废钢历经日晒雨淋,变得锈迹斑斑。一天,试验人员决定对这批废弃试件进行清理。在搬运时,人们发现在这堆被腐蚀的钢件中却有几块废钢闪闪发亮。为什么这几块钢没有出现锈迹?布列尔检起后反复观察检验着,也感到诧异不解。为揭开这件怪事的谜团,他决定对这几块怪钢进行研究。布列尔仔细回忆,并反复查阅炼钢试验记录,但试验次数太多已追溯不到这几块钢的确切冶炼时间与配方。为了查明它的化学元素成分含量,布列尔决定对它进行化验。经检测分析结果这是一块铁铬合金,其含碳 0.24%、铬12.8%。布列尔喜出望外,他继续研究,进行水、酸、碱等腐蚀性试验。结果证明,他曾在冶炼试验中产生的铁铬合金却具有任何时候都不易锈蚀的特点, 1912年不锈钢就此被发现了。科学探索是充满艰辛而又乏味的工作,同时也充满了趣味性和偶然性。人们都说不锈钢是冶金专家布列尔歪打正着的一项发明,是研制枪膛钢金属材料而搞出的副产品。1915年,布列尔的不锈钢发现成果在美国取得了专利;1916年该成果又获英国专利。此时,布列尔与莫斯勒合伙创办了一家生产不锈钢餐具的工厂,将科技成果转化为生产力。由于新颖的不锈钢餐具深受人们欢迎而风靡欧洲,后来又传遍全世界。由此,布列尔也赢得极高的声誉,他被尊称为不锈钢之父。然而,布列尔并不是不锈钢的第一个发现者。20世纪初,法国居耶和波鲁兹两位工程师已经发现铁中掺入铬之后的金属具有光亮和可抗腐蚀性,因为当时不知道这种合金有何用处,便轻率地将它扔掉了。1912年,美国的赫莫斯也搞出了不锈钢。同时期的德国冶金专家舒特劳斯和毛勒亦发现在冶炼中加入铬、镍可制成不会生锈的钢材。他们的发现几乎与英国的布列尔是站在同一起跑线上,可是对观察发现的奇异现象,他们都没有问一个为什么?却在步入继续研究的科学大门前停止了脚步,因而与首次发现不锈钢的荣誉桂冠和加以开发利用获得巨大经济效益擦肩而过。在金属材料学中,不锈钢属特殊性能钢,它主要用作在特殊环境下的制品构件或工作零件。那么,不锈钢的奥秘在哪里呢?原来具有特殊物理和化学性能的不锈钢,在冶炼中加入合金元素,如其中有钼、钛、铜、钻、镍、铌、锰和碳等元......>>
问题七:钢材是谁发明的 尼古拉・阿列克谢耶维奇・奥斯特洛夫斯基(1904―1936),是前苏联著名的无产阶级作家,布尔什维克战士。1904年9月22日出生于工人家庭。因家境贫寒,11岁便开始当童工 ,15岁上战场,16岁在战斗中不幸身受重伤,23岁双目失明,25岁身体瘫痪,1936年12月22日去世,年仅32岁。历时三载,克服难以想象的困难,创作了《钢铁是怎样炼成的》这部不朽的杰作,实现了重返战斗岗位的理想。 小说的结尾说,保尔在近乎绝望的期待中,终于迎来了州委的电报:“小说备受赞赏,即将出版,祝贺成功。”现实生活中的尼・奥斯特洛夫斯基却没有那么幸运,而是经历了更多的磨难。小说寄给出版社之后,开头吃了个闭门羹――退稿。后来经过朋友们的努力,才被一家杂志社小心翼翼地接受。小说主人公保尔・柯察金在家乡烈士墓前的一段独白,成为了千百万青年的座右铭:“人最宝贵的是生命,生命每个人只有一次.人的一生应该这样度过:当他回首往事的时候,不因虚度年华而悔恨,也不因碌碌无为而羞愧;这样,在临死的时候他就能够说:‘我的整个生命和全部精力都献给了世界上最壮丽的事业――为人类的解放而斗争.’”
问题八:钢筋混凝土是什么时候发明的? 在现代都市Y,一座座摩天大楼拔地而起,其中,钢筋混凝土的作用功不可没。钢筋混凝土大概也是人类最早开发利用的复合材料之一。
1865年,法国园林师约瑟夫・莫尼埃在观察植物根系时,发现植物根系在松软的土壤中P根错节,相互交叉成网状结构,使土壤包成一团,他由此联想到了花池的构造,在花池中加入了网状钢丝,结果制成的花池不再像以前那样容易破碎。1875年,他又用这一发明制造了钢筋混凝土桥。从此钢筋混凝土作为一种新型的建筑材料得到广泛的应用。
钢筋比重大,既能承受压力,又能承受张力;混凝土比重较小,但是能承受压力,不能承受张力。如果全用钢铁造大楼,不仅造价昂贵、保暖性能极差,而且地面承受不了如此巨大的压力;如果全用混凝土盖大楼,虽然价格比较便宜,却不坚固。但是在混凝土中加进钢筋,就把二者的优点都利用起来了。
③ 鍙や唬浜烘槸鎬庝箞鐐奸搧
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④ 古代的人们是如何学会炼铁的
中国古代的人们炼铁的方法是:铁矿石---(1100-1200炉温)--生铁--(锻打)--钢--(锻打)--熟铁 。
中国人从东汉开始进入铁器时代,之前有过少量的铁器,很难弄清是自己炼造,还是舶来品。无论如何,中国在汉朝掌握了炼铁法,从东汉开始,青铜正式退出舞台。
但中国的炼铁法和世界其他地方完全不同,大量采用生铁制品,炼铁方法是:用1100-1200度炉温,把铁矿石融化,流出后成为铸铁。铸铁质地坚硬,但很脆,实际使用很困难,不论是做兵器还是铁器,都不好使。但中国人没有别得选择,只能使用这种制品。如果想得到一块钢,怎么办?只有一个办法---锻打!
这就是中国古代的炼铁方法,这种从生铁锻打的到钢的办法,费时费力,产量极低,曹操为了造五把百炼钢刀,花了三年的时间。如果使用块连法做渗碳钢,不仅时间上大大节省,而是质量更好,成本也低得多。但中国人根本就不会使用块连法和制造渗碳钢。
⑤ 中国历史上炼钢技术发展
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