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經(jīng)典——中國的鋼鐵史話

前言

鋼鐵推動著人類文明進(jìn)步之輪。時至今日,鋼鐵材料已無處不在。未來,鋼鐵仍將作為最重要的基礎(chǔ)材料之一,影響著我們的生活。

中國的鋼鐵技術(shù)從無到有,經(jīng)歷了一個漫長的過程?,F(xiàn)在就請跟著我們了解鋼鐵的歷史吧。


夏商

夏商時代是我國已知用鐵的最早時間。不過那時候的鐵并不是人工制成,而是來自天空樓下的隕星,被稱為隕鐵。

出土河北、河南的鐵刃銅鉞是中國最早的隕鐵制品?,F(xiàn)代科學(xué)化驗(yàn),雖然當(dāng)時的人們尚不知人工煉鐵,卻對鐵的性質(zhì)和鍛打嵌鑄的技術(shù)已經(jīng)有了一定的認(rèn)識和掌握。

春秋


春秋初期我國已經(jīng)掌握了人工冶鐵技術(shù),出土于甘肅靈臺的秦國銅柄鐵劍是最好的證明,它也是我國最早的人工冶鐵制品。


鐵冶煉技術(shù)在春秋晚期問世,這次技術(shù)上的飛躍,領(lǐng)先歐洲國家一千九百多年。

塊煉鐵:人類早期煉得的熟鐵通常叫塊煉鐵,它是鐵礦石在八百到一千攝氏度左右的條件下,用木炭直接還原得到的。出爐產(chǎn)品是一種含有大量非金屬夾雜的海綿狀固體塊。

戰(zhàn)國


中國在春秋戰(zhàn)國之交時,正式進(jìn)入鐵器時代,標(biāo)志著新一代社會生產(chǎn)力的形成。此時鐵器逐漸取代銅器成為主要生產(chǎn)工具,華夏諸國的生產(chǎn)力也隨之大大提高。

戰(zhàn)國早期就已出現(xiàn)白口鐵柔化術(shù),而歐洲的鑄鐵柔化術(shù)是在十七世紀(jì)下期才出現(xiàn),可見當(dāng)時中國冶鐵技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先全球。

秦朝


冶鐵技術(shù)在秦朝進(jìn)一步發(fā)展,其中高爐煉鐵已成為一種經(jīng)濟(jì)而有效的煉鐵方法。

高爐煉鐵:高爐煉鐵從上邊裝料,下部鼓風(fēng),形成爐料下降和煤氣上升的相對運(yùn)動。燃料產(chǎn)生的高溫煤氣穿過料層上升,把熱量穿過爐料。這是一種比較合理的冶鐵方法,因而具有強(qiáng)大的生命力而長期流傳。

漢朝


西漢早期興起了“百煉鋼”技術(shù)和鑄鐵脫碳鋼。到了中期又相繼出現(xiàn)了炒鋼技術(shù),這是繼生鐵治鑄之后,中國古代鋼鐵技術(shù)史上又一重大事件。此外,球磨鑄鐵也在漢代被發(fā)明。

百煉鋼:它的特點(diǎn)是增加了反復(fù)加熱鍛打的次數(shù),大大提高了鋼的質(zhì)量。西晉劉琨寫下“何意百煉鋼,化為繞指柔”這一膾炙人口的詩句后,百煉成鋼、千錘百煉成語由此而來。

炒鋼:炒鋼的發(fā)明打破了先前生鐵不能轉(zhuǎn)為熟鐵的界限,使原先各行其是的兩個工藝系統(tǒng)得以溝通,成為統(tǒng)一的鋼鐵冶鐵技術(shù)體系。

鑄鐵脫碳鋼:從高度成熟的鑄鐵柔化術(shù)衍變而來。漢代冶鐵工匠能夠把碳含量達(dá)4%左右或更高的鑄鐵,經(jīng)過脫碳使內(nèi)層也消除白口鐵的組織,通體都成為高碳鋼。

西漢中后期,高水平的冶鐵技術(shù)帶動軍事裝備質(zhì)量的大幅提高,漢將陳湯有云“夫胡兵五當(dāng)漢兵一,何者?兵刃樸鈍”。譯為一個裝備精良的漢兵可以戰(zhàn)勝五個胡兵。

漢代鐵甲鍛造技術(shù)相當(dāng)之高且產(chǎn)量也很多,能夠達(dá)到軍隊(duì)一人一領(lǐng)的程度。據(jù)《東觀漢記》記載,劉盆子率二十萬人馬向劉秀投降時,在宜陽城西堆積的鎧甲,就像熊耳山一樣高。


公元三十一年,東漢后期南陽太守杜詩創(chuàng)造了“水排”。利用“水排”鼓風(fēng)生產(chǎn)鋼鐵,比人力,畜力鼓風(fēng)“用力少,見工多”。

三國


三國時期的百煉鋼技術(shù)得到進(jìn)一步。曹操令工匠為他專鑄五把百煉寶刀,經(jīng)三年完成,自留兩把,其它傳給三子;劉備讓名匠浦元造五千把寶刀,上刻“七十二煉”。

在三國,上好的鎧甲都用“百煉鋼法”鍛造。據(jù)說諸葛亮還監(jiān)造過一種名叫“筒袖鎧”的鐵甲,選料精良,制作考究。這種鎧甲不僅能抵御一般的鋒矢,甚至連“二十五石弩射之不能人”,可見其防護(hù)功能之強(qiáng)。

南北朝

進(jìn)入南北朝,我國出現(xiàn)了新的煉鋼技術(shù)“灌鋼”。北齊信州刺史綦毋懷文依此法煉造的宿鐵刀,一下可砍斷三十余塊疊在一起的甲胄鐵片!在近代煉鋼法發(fā)明前,“灌鋼法”應(yīng)算是古代最先進(jìn)的技術(shù)。

灌鋼法:將生鐵炒成熟鐵,然后同生鐵一起加熱。由于生鐵的熔點(diǎn)低,易于溶化,待生鐵溶化后,它便“灌”入熟鐵中,使熟鐵增碳而得到鋼。這種方法比生產(chǎn)炒鋼容易掌握。也使鋼鐵技術(shù)較為完善,成為南北朝以后風(fēng)行全國的主要方法。

唐宋

在唐宋時期,我國實(shí)現(xiàn)了“鑄制改鍛制”的歷史性轉(zhuǎn)變。官營和民營冶金業(yè)均在唐代出現(xiàn)了前所未有的興旺。長江、珠江流域或閩、浙等地冶鐵業(yè)的迅速成長,使全國冶鐵生產(chǎn)的面貌發(fā)生了巨大變化。

據(jù)《新唐書·食貨志》記載,唐憲宗元和初年(公元806—820年),鐵的年產(chǎn)量已超過一千多萬斤,實(shí)際產(chǎn)量遠(yuǎn)不止此數(shù)。

北宋

我國是世界上最早用煤冶鐵的國家。在北宋時期,煤已經(jīng)作為燃料被普遍使用。相比于木炭,煤可以克服木炭溫度不能升得太高的缺點(diǎn),并且用煤作燃料可大大提高鐵產(chǎn)量。

北宋時期還發(fā)明了可移動的煉爐——行爐。鐵爐和風(fēng)箱都放置在一個架子上,可抬著行走。風(fēng)箱上有一木扇,木扇有拉桿是通過推拉木扇給熔鐵爐鼓風(fēng)以熔鐵汁。

北宋曾公亮所著的《武經(jīng)總要》說:“行爐,熔鐵汁,異行于城上,以潑敵人”

明代


明代初期對已有的“灌鋼法”進(jìn)一步優(yōu)化,出現(xiàn)了“生鐵淋口法”,爾后再有蘇州冶鐵工匠提升為“蘇鋼法”。

生鐵淋口:利用熔化的生鐵,作為熟鐵的滲碳劑,使這種熟鐵的刀口煉成鋼鐵。這一創(chuàng)造性的技術(shù)成就,至今仍應(yīng)用于一些小農(nóng)具的生產(chǎn)上面。

明代中期的人們不僅懂得了煉焦,還用焦炭進(jìn)行了冶煉。用焦炭代替煤作燃料,就可以避免煤的缺點(diǎn),我國使用焦炭煉鐵,至少起于明代。

近代

近代,我國傳統(tǒng)鋼鐵技術(shù)發(fā)展開始緩慢,而此時的西方發(fā)生了劃時代的巨變,在工業(yè)革命的影響下,其工業(yè)、科技、軍事突飛猛進(jìn)。

洋務(wù)派發(fā)起的“借法自強(qiáng)”洋務(wù)運(yùn)動使我國近代新法冶金事業(yè)逐步發(fā)展起來。

1885年興辦貴州青溪鐵廠是我國早期鋼鐵工業(yè)建設(shè)的一次嘗試。

1890年張之洞在武昌設(shè)立鐵政局,成立漢冶萍煤鐵公司,創(chuàng)辦近代中國第一家大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)“漢陽鋼鐵廠”。4年后漢陽鋼廠1號高爐投產(chǎn),日產(chǎn)鐵100噸,標(biāo)志著中國近代鋼鐵工業(yè)的全面起步。

現(xiàn)代


現(xiàn)代的中國鋼鐵,出現(xiàn)了百家爭鳴的局面,建國后新型工廠的成立,為祖國騰飛打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。經(jīng)過幾代人的努力,中國鋼鐵已經(jīng)成為世界的霸主!產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的一半以上。中國鋼鐵人正在把中國帶入鋼鐵強(qiáng)國時代!


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