过这项技术,铁的可塑性、韧性都得到极大加强,大规模批量生产使得铁质农具、工具得以广泛应用,对当时的农业和社会产生了革命性的影响。而铁器出现较早的新疆及其以西地区,由于缺乏高温技术,一直处在块炼铁的阶段,直到张骞通西域时仍“不知铸铁器”。
到了汉代,政府对铁业进行全面垄断,钢铁成为了国家财政的重要支柱。汉代的冶铸遗址已发现了二十多处,著名的像河南巩县铁生沟,发现了炼铁炉18座、熔炉1座、锻炉1座、藏铁坑7处、矿石坑1个、配料池1个,还有各种铁器和铸范等等,显示了当时的冶铁生产已经具备了很大的规模。
平稳
汉末“灌钢法”的发明节省人力物力
汉末大乱,铁的生产遭到很大破坏,接下来的南北朝时期,冶铁生产主要是在恢复战前的水平,自然难以发生像块炼铁到铸铁这样革命性的变化,但技术的发展仍没有停歇,其中就要提到一位名叫綦母怀文的人,他曾使用“灌钢法”冶炼钢刀,是目前所知灌钢法最早的实践者和革新者,为这项技术的发展作出了无与伦比的贡献,也因如此,綦母怀文受到“中国人民的老朋友”李约瑟博士的高度肯定。
在綦毋怀文之前,刀剑等锋利武器主要通过反复捶打的“百炼钢”技术制成,费工费时,制成的刀剑价格昂贵,而灌钢法通过将液态的生铁浇注在熟铁上,经几次熔炼,使生铁、熟铁内碳含量平衡,成为钢。由于将液态生铁作为渗碳剂,碳的流动速度大大提升,节省了很多人力物力。
隋唐时期的冶铁技术在之前的道路上继续发展,没有太大的突破,有些乏善可陈。不过这一时期有一个小片段可以和接下来辽代的冶铁相衔接。钢铁冶铸业最早只是在中原地区比较发达,南北朝时期长江流域的铁器制造逐步发展起来,到了唐代,位于东北的渤海地区也有了铁器生产,《新唐书·渤海传》就记录了“铁州”的名字,肯定是因为当地产铁著称而取名。辽初耶律阿保机征服渤海后,在铁州“置采炼者三百户”,这也是辽代冶铁业一大技术渊源吧。
加速
宋代最大技术突破是燃料改进
说了这么久终于来到了本次考古大发现的时代——辽宋。这一时期是钢铁冶金技术发展的另一个重要时期,北宋铁产量激增,农具、武器甚至钱币都用铁铸造,魏晋时期出现的灌钢法、百炼钢等技术在宋代广泛推广,这些在沈括的《梦溪笔谈》中都有详细的记载。宋代最大的技术突破是开始大量用煤炼铁,缓解了传统木炭燃料短缺的问题,并能获得更高的炉温,提高冶炼效率。不过用煤作为燃料也有不好,那就是煤炭燃烧过程中释放的硫会影响生铁的质量。
对这一时期冶铸行业发展的研究一直以来都以宋朝为主,对于占据了半壁江山的辽代我们了解的尚不深入,辽的冶铁业与宋相比都有什么创新?孰高孰低?又有什么差异?这次延庆大庄科辽代矿冶遗址群的发现,就为了解这些问