|
由于青铜工具的锐利远胜于石器，加以当时的铸造技术可以制作出适合于不同用途的各种手工工具和农具，有力地推动了社会生产的发展。因此，拥有众多人口的都邑出现了。在这些都邑中，建造起巨大的宫殿;修造大型王陵;构筑起城垣与壕沟之类的防御设施。在都邑与各地之间有马车与舟船等交通工具相连接;还出现了锲刻的甲骨文，用于记录社会生活中的事件;天文、历法、医学等科学也发展起来。青铜工具用于采矿业，可以采出更多的矿石。冶炼业发展的结果，反过来又促使青铜铸造业的发展。这种良性循环，使中国的青铜时代得到了充分的发展。它所创造的灿烂的青铜文化，在世界文化遗产中占有独特的地位。 [中国古代冶铁业] 中国古代冶铁业兴盛于公元前770年左右，春秋战国之际进入铁器时代，铸铁件大量用于制作农具、手工工具等。公元前221年秦统—中国后，设“铁官”管理冶铁业。到公元前119年的汉武帝元狩四年，共在大河上下、长江南北的39个郡内的49个产铁地区设有铁官。到唐代，全国共有铁矿104处。公元810年前后，铁的年收入量约为200万斤。到宋代，全国冶铁场所分布于36个州，年总收入量达到550万斤，其中的74%集中在今河北的邢台、磁县两地。元明时代，中国官铁收入大幅度增长，元初达到1000万斤/年，明初更达到1800余万斤/年。同时，冶铁业重点南移到江西、湖广地区。公元1395年的明洪武28年，官库存铁达3700余万斤。于是明太祖朱元璋下令停办官冶铁，让民间自由开采，官府只按2/30的税率收税。至清代，大型铁场集中在广东佛山和陕西汉中2处。佛山的冶铁工人曾多达3000人。汉中铁场有大小分厂几十处，大厂有2000—3000人，小厂有数百人至千余人不等。 中国铸铁冶炼技术所以能够比欧洲早1900年发明，并且很早推广应用，主要由于继承和发展了青铜冶铸技术，并运用了长期累积的丰富经验。远在商代和西周时代，青铜冶铸技术已有很高水平，商代已能铸造大型青铜器如“司母戊大方鼎”，西周已能铸造大型青铜器如“大盂鼎”、“大克鼎”等。春秋时代已使用高大的圆锥形炼铜竖炉，高达1.2到1.5米左右，炉缸有一或两个鼓风口，有着鼓风设备，因而到春秋后期，冶铁鼓风炉有重大的进步，已能铸造大型铁器用来颁布成文的刑法。公元前513年，晋国曾在国都征收“一鼓铁”的军赋，把成文的刑法(即当时所谓“刑书”)铸在铁鼎上颁布(《左传》昭公29年)。 我国冶铁技术的进步是和冶铁鼓风炉的改进分不开的。由于冶铁手工业积累了经验，扩大了炼炉，加强了鼓风设备，使得炼炉的温度有了进一步的提高，也就改进了冶铁技术。当时冶铁炼炉上的鼓风设备是一种特制的有弹性的大皮囊，这种大皮囊的形式和当时一种盛物的叫做“橐”的皮囊相类似，两端比较紧括，中部鼓起，好似骆驼峰。在这个大皮囊上有把手，用手拿把手来鼓动，就可把空气中的氧不断地压送到炼炉鼓风管中，以促进炼炉中木炭的燃烧，从而提高炼炉的温度。这时冶铁的炼炉叫做“橐”。鼓风的大皮囊因为形式像橐，就称为“橐”。那个炼炉的鼓风管的装置，因为和一种称为“篇”的管乐器差不多，就称为“篇”。这种鼓风设备也总称为“橐篇”。 1953年河北兴隆燕国冶铁遗址出土大批铁质铸范，包括六角梯形锄范、双镰范、斧范、双凿范、车具范等，大多数是复合范，构造复杂，制作精美，说明这时铸铁的铸造工艺已达到相当完美的程度。从六角梯形锄范使用铁内芯来形成锄柄孔的办法(即通过锄范壁插入一根铁芯子)来看，说明当时冶铁手工业工人已掌握了相当熟练的操作技术。铁范本身是白口生铁的铸件，又是铸造铁器的模具。这样用铁范来铸造铁器，可使铸件形状稳定而精致，并可连续使用，不致像一般陶范那样用一次就要毁坏，其生产效率就可以提高很多。 战国时代开始广泛使用铸铁的工具，但是早期的铸铁，是质脆而硬的白口铁，很容易折断，不耐用。因此，当时劳动人民从生产实践中创造了两种柔化铸铁的技术：一种方法是铸铁件的可锻化热处理，经过氧化脱碳并析出部分石墨，使成为白心可锻铸铁。到战国晚期，出现了黑心可锻铸铁，是经过长时间加热退火而成，韧性比白心可锻铸铁高。 另一种方法是经过加热氧化，对铸铁进行脱碳处理。在脱碳不完全时，铸件外层已成为钢，内层还是铸铁，成为一种钢和铁同存于同一工具中的复合组织;在脱碳较完全时，白心组织消失，铸件组织全部由铁变成钢，但还保存有铸件的特点(具有缩孔、气眼等特征)。 当时还利用控制退火办法，创造了表面为低碳纯铁、中心为硬度高的钢质复合铸件，使用中把表面层磨损，露出中间层作为刃口，解决了某些工具要求有坚硬锋利耐磨的刃口而又具有韧性的矛盾，这种方法在战国后期，北起燕赵、南达楚国的范围内广泛使用，大大提高了铁工具的功能。 我国铸铁柔化技术的发明要比外国早2000多年。欧洲到18世纪才有白心可锻铸铁，19世纪美国才开始熔制黑心可锻铸铁。我国这项铸铁柔化技术的发明，对于当时铁工具的广泛使用，对于促进当时社会生产力的发展，具有重大作用。 [湖北大冶铜绿山遗址] 湖北大冶铜绿山遗址是目前中国发现最早、规模最大的采炼工场。这个遗址长2公里、宽1公里，发现有古矿井、冶炼遗址和炼铜炉。古矿井分为竖井、斜井、水平井三种，深入地下40至50米，坑道用木架支撑，井下有排水系统和通风设施。在不同期的井内出土的开采工具有：木质的锤、铲、锹、钩，船形木斗，铜质的斧、锛、凿、锄，铁质的斧、锤、锄、耙等。古矿井附近的冶炼遗址，地表覆盖着大量炉渣，总重量约达40万吨左右。炼炉则为竖炉，它由炉基、炉缸、炉身构成，有风沟、风口、金门，作鼓风、排渣和出铜液使用。炉壁各部位用不同的耐火材料建造，矿石被碎成3至4厘米的球状，加入溶剂配料后入炉。模拟试验表明，炉温可高达1200℃，铜块含铜91%一93%，炉渣含铜量0.7%。为研究古代冶炼技术提供了可靠资料。 (责任编辑：admin) |