为什么说河南古代冶铁处于领先地位?
     时间:2012-01-07    字体:      

河南地处中原,优越的古生态环境和人文文化,孕育了辉煌的夏、商、周三代文明,同时也创造了灿烂的举世无双的青铜文化。也正是由于青铜文化的高度发达,促使河南古代冶铁业独领风骚,在我国冶铁史上占据重要的地位。

河南冶铁的历史,远可追溯到三千多年前。在河南浚县,就曾出土过年代相当于商末周初的铁刃铜钺和铁援铜戈。不过,这几件兵器所用的铁,不是人工用矿石炼成的,而是利用天然的陨铁锻造而成的。尽管如此,却说明了当时人们已认识了铁,而且锻造了铁刃具。

尤为引人注目的是,考古工作者在三门峡虢国墓地发现了一件玉茎铜芯柄铁剑,长约33厘米,剑身为铁质,先以铜芯与之相接,然后将铜芯嵌入玉茎内,剑首及茎身结合部均镶以绿松石片,经北京科技大学冶金史组鉴定,认为铁剑是人工冶铁制品,是我国目前发现的最早的人工冶铁实物,被誉为“中华第一剑”。因出土铁剑的墓葬年代属西周晚期,说明至迟在西周晚期已经开始了冶铁的历史。

到了春秋末、战国早期,人们已经掌握液态冶炼生铁、液态铸造、退火热处理等批量生产铁器的先进冶铸技术,而且把铁器由兵器扩大到农业和手工业领域。我们知道,人类早期通常是在较低的温度(800℃~1000)下用木炭还原铁矿石而得到块炼铁。这种铁是含夹杂物较多的海绵状的固体块,含碳量很低,相当软,只能煅,不能铸,难以制作形状较复杂的器物。而液态冶炼生铁则不然,它是在1150℃~1300的温度下冶炼出来的,出炉时成液态,可以浇铸成型,。它的含碳量一般超过2%,质地硬脆,夹杂物较少,所以由块炼铁到铸铁(生铁)是冶炼技术上的一次飞跃。在西方,如地中海地带的一些国家,虽然冶铸的时间比我们早,可是直到公元14世纪才开始应用铸铁,反而比我们晚了1960余年。

战国中晚期,中原地区冶铁技术和规模出现了空前的发展。考古发现比较大的冶铁遗址有登封告城冶铁遗址、新郑仓城冶铁遗址和古西平冶铁遗址。从这些遗址可以看出,当时的熔铁炉是由熔钢炉多次改良和完善的。所采用的风管,为直角顶吹式鼓风设备,泥范的制作,创造了高效率翻范的技术,尤其是仓城冶铁遗址曾发现小件板材,经分析,是我国最早的球墨可煅铸铁,说明不少条材和板材已进行过退火脱碳处理。另据《太康地记》中说:“故天下之剑戟韩为众,一日棠溪、二日墨阳、三日合伯、四日邓师、五日宛冯、六日龙泉、七日太阿、八日莫邪、九日干将。”经考证,除四、五、七剑不在古西平外,其余六剑均产自古西平冶铁遗址群。说明文献记载韩国多兵器,并非夸张之辞。

两汉时期,河南是全国最重要的冶金基地,迄今共发现冶铁遗址近20处。其中,巩县铁生沟、郑州古荥镇、南阳瓦房庄、温县招贤村四处,是最具代表性的冶铸中心。我国之所以能很早就炼出铸铁,首先是因为我国在世界上最早采用高炉冶铁。而冶铁的高炉则直接源于炼铜的竖炉。郑州古荥镇冶铁遗址1号高炉,是我国目前已发现的汉代容积最大的椭圆形炼铁炉,日产铁近1吨,也是世界上最早的冶铁高炉,美国和其他国家直到1850年以后才使用椭圆形高炉炼铁。除此之外,许多高炉已应用真正的耐高温而被当今号称时髦的黑色耐火材料;巩县铁生沟遗址开始尝试铝土新耐火材料。在鼓风方面,汉代开始使用由水力带动的水排。南阳的铸铁作坊,已创造除热鼓风熔炉。这种先进的鼓风技术也在河南等郡应用。

这一时期,铁范已在广大地区和许多铁器品种中广泛普及及应用,铁范模的制作工艺相当于现在的翻砂法,工效较高,欧洲国家在公元16世纪才开始用金属铸造器物。同时,叠铸技术也得到应用。温县招贤村汉代烘范窑曾出土叠铸泥范500多套,最多一套可同时浇注84件器物。叠铸工艺的出现,大大提高了生产效率,是冶铸技术史上的一次革命。事实证明,西方叠铸工艺的应用较我国晚1700多年。

战国时期已有的球墨铸铁,在汉代也得到进一步发展。我们知道,世界现代工业生产的球墨铸铁是在1948年才出现的,并且必须加入稀土和镁作球化剂,而在汉代冶铁遗址中,不加任何球化剂便可获得球墨铸铁,这实在令人惊叹不已,也难怪国外一些科技史、冶金史专家纷至沓来,追寻其中的奥秘。

河南在战国时期已出现的铸铁脱碳处理工艺,至汉代发展为在固态下脱碳成钢的制钢工艺,进而又发展为在半熔融状态下将生铁炒炼脱碳成钢的新工艺。大量的铁器分析表明,汉代钢铁品种主要有:铸铁脱碳钢、可煅铸铁、炒钢、麻口铁、灰口铁、白口铁和少量的“球墨可煅铸铁”等。当时的统治者十分重视冶铁业的发展,官营冶铁实行编号和统一管理,如古荥镇的“河一”,铁生沟的“河三”,南阳北关瓦房庄的“阳一”等。河南地区的河南郡、南阳郡、颍川郡的铁制品,除了满足本郡使用外,还外运到江西、湖北、陕西和西南夷的新郡区,足见河南冶铁量之多和对当时经济发展贡献之大。

河南在中国古代冶铁史上的突出成就,直接为我国冶铁技术在世界上的领先地位奠定了基础。汉通西域后,中国钢铁曾通过“丝绸之路”运往中亚西亚及地中海沿岸国家。印度梵文中的钢,有一词作CINAJA,意即“秦地生”,“秦地”便指中国,反映出中国钢铁对印度的影响。公元1世纪时,罗马博物馆学家普林尼在其名著《自然史》中说:“虽然铁的种类很多,但没有一种能和中国来的钢相媲美。”证以史实,其说法并非虚誉。而这些惊人成就的背后,河南古代冶铁业,尤其是汉代的冶铁业当起着举足轻重的作用。

《河南博物院展品知识问答》
 
 
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