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古代世界冶煉生鐵的技術(shù)最早發(fā)現(xiàn)于中亞,但是由于煉鐵爐過小,鼓風(fēng)力弱,只能煉出海綿狀的塊煉鐵.從春秋晚期開始,中國在煉鐵技術(shù)上就開始獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷,豎式煉鐵爐成了生鐵冶煉的主要設(shè)備.特別是到了漢代,國家專營的冶鐵作坊技藝精進(jìn),使生鐵得以大量生產(chǎn). 高爐的鼓風(fēng)設(shè)備叫“橐”（音tuó）,是一只皮制的鼓風(fēng)機(jī).這種橐,在漢代又作了進(jìn)一步的改進(jìn),由皮革制作的風(fēng)囊和木架構(gòu)成,有入風(fēng)口和排風(fēng)口,把幾個橐連在一起的稱為排橐或排,它可以增大進(jìn)風(fēng)量,增強(qiáng)燃燒的火力,把爐溫迅速提高到煉鐵所需要的1200多度.最早,橐用人力畜力帶動.據(jù)史書記載,當(dāng)時的煉鐵,需要上百匹馬拉動大型排橐鼓風(fēng),加上裝運(yùn)礦石的成百上千的工人,真是人強(qiáng)馬壯.但是,無論人力還是畜力鼓風(fēng)機(jī)都不能滿足日益發(fā)展的煉鐵的需要,煉鐵業(yè)呼喚更有力的鼓風(fēng)機(jī)的出現(xiàn),于是功率更強(qiáng)大的水力鼓風(fēng)機(jī)——水排應(yīng)運(yùn)而生了.宋代的王禎在《農(nóng)書》中詳細(xì)記載了水排的結(jié)構(gòu)和工作原理,并繪圖說明.水排是在湍急的水流之濱豎立起的巨大的木輪,靠水流的沖擊力帶動木輪轉(zhuǎn)動,再由傳動機(jī)構(gòu)帶動橐排的轉(zhuǎn)動,從而將強(qiáng)大的風(fēng)吹入高爐.古代水力鼓風(fēng)機(jī)所包括的動力機(jī)構(gòu),、傳動機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)三部分已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)完備的程度,制作技術(shù)和尺寸大小和中國高爐的規(guī)模相適應(yīng),舉世無匹. 鑄鐵柔化術(shù)是中國古代鋼鐵業(yè)的另一重大發(fā)明.鑄鐵煉制出來之后,因為性脆,、缺乏韌性而不適合鍛造優(yōu)良的鐵器.而適合鍛造鐵器的鑄鐵,因熱處理的溫度和方法的不同,分作白心可鍛鑄鐵和黑心可鍛鑄鐵兩種.白心可鍛鑄鐵具有比較高的硬度和強(qiáng)度,黑心可鍛鑄鐵具有較好的耐沖擊性.這種技術(shù)的關(guān)鍵是將普通鑄鐵長時間高溫加熱,使其中的化合碳發(fā)生變化,當(dāng)碳的含量介于鑄鐵和鋼之間,其性質(zhì)也隨之變化,具有較強(qiáng)的延展性并保持了一定的硬度.這種技術(shù)叫鑄鐵柔化術(shù). 炒鐵是古代中國鋼鐵冶煉的重大發(fā)明,是一種簡便有效的煉鐵術(shù).方法是把含碳量過高的可鍛鑄鐵加熱到半流體狀態(tài),再和鐵礦石粉混和起來不斷“翻炒”,讓鑄鐵中所含碳元素不斷滲出,、氧化,從而得到中碳鋼或低碳鋼.如果繼續(xù)炒下去,就得到含碳更低的熟鐵.這種方法始于西漢,東漢的《太平經(jīng)》中就明確記載了炒鐵技術(shù). 兩晉南北朝時,新的灌鋼技術(shù)興起了.這種方法是先將生鐵炒成熟鐵,然后同生鐵一起加熱,由于生鐵的熔點(diǎn)低,易于熔化,待生鐵熔化后,它便“灌”入熟鐵中,使熟鐵增碳而得到鋼.這樣,只要配好生熟鐵用量的比例,就能比較準(zhǔn)確地控制鋼中含碳水平,再經(jīng)過反復(fù)鍛打,就可以得到質(zhì)地均勻的鋼材.這種方法比較容易掌握,工效提高較大,因此南北朝以后成為主要煉鋼方法.灌鋼技術(shù)在南北朝時已相當(dāng)流行,這種方法是在炒鋼的實踐過程中逐步發(fā)展起來的. 熱心網(wǎng)友 2015-04-23
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