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为什么古代欧洲的炼铁温度达不到一千三,而中国却能达到一千三

时间: 2022-08-12 01:01:29 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 91次

为什么古代欧洲的炼铁温度达不到一千三,而中国却能达到一千三

古人怎么炼铁:铁的熔点1300左右,木材的温度根本达不到1000度,古时后又没碳?

所以古时候铁是贵金属啊!那时候可能有什么比较神秘的方法那!烦请您的采纳!!
铁合金的熔点低于1000度。
据说是风箱,你可以百度一下 大炼钢铁那个时期,好像叫小高炉,我忘了
他们都会加入铜

冶铁术的中国冶铁术的起源?

西亚各地发现的铁器可以早到公元前30世纪中叶,距今约4500年。公元前12世纪前后地中海地区铁器的使用日益普遍。中亚多数地区在公元前20世纪未或公元前20与公元前10世纪之交开始了早期铁器时代。巴基斯坦的犍陀罗墓葬文化晚期进入了早期铁器时代,早期铁器时代又分早晚两个阶段,所测碳十四数据,晚期阶段在公元前14至13世纪。印度的彩绘灰陶文化阶段铁器制作水平已很高,在这一文化面积很小的阿特兰基海勒遗址中发掘出铁制品135件,有家用器物、家具、其他手工业工具,用于战争或狩猎的武器。绘彩灰陶文化的年代早于公元前11世纪或更早。原苏联中亚地区的居民学会冶铁后,铁器也很快被使用于日常生活和狩猎与战争的所有领域。古花拉子模地区的阿米拉巴得文化进入早期铁器时代不晚于公元前10世纪。弗尔干纳盆地一支较为发达的早期铁器时代文化是楚斯特文化,在这一文化的达尔弗尔津特佩遗址出土有早期的炼铁的矿熔碴。楚斯特文化的年代在公元前20世纪与公元前10世纪之交。
商周时期中原地区青铜冶炼术已达到相当水平,但是从商代中期到周末数百年间,人工冶铁术并未在高超的冶铜技术的影响下发展起来,西周末偶见人工冶炼的铁器时,仍使用陨铁。新疆属于中亚的一部分,大多地方的地理地貌与中亚其他地区区别不大,特别是北疆一些大河将新疆与以西中亚国家连为一个大的自然地理单元,考古发现表明在古代它们拥有相同的文化。和中亚其他地区一样,新疆在公元前20世纪与10世纪之交进入了早期铁器时代,并很快普及。中、西亚地区发现的早期铁器为原始的块炼铁,穷科克台地墓地出土的铁器经北京科技大学冶金史研究所鉴定,为块炼铁或渗碳钢,中原地区最早出现的人工冶铁亦为块炼铁,早期的冶铁技术一致,从新疆和中原地出土的金铁合体或金玉合体的器物看,早期铁器十分珍贵。商代开始,中原和古西域就有非常密切的文化联系,商末贵族墓葬中的玉来自西域,三门峡虢国墓地出土中国最早的人工冶铁品,这里还出土过一面早期铜镜,背面为线描的动物纹饰,明显不是中原体系的铜器,风格类同的铜镜在和静县察吾乎沟文化中发现过—件,德国柏林博物馆收藏品中有一件,虢国墓地的那面铜镜显然是西来的。鄯善县洋海墓地出有一铜铁合体的铁器,同墓地出有管銎战斧、铃形镂孔铜器等,这些铜器在西亚等地公元前一千六、七百年遗址中就有发现,中原和中国北方地区发现的同类铜器年代到商末。最近在塔什库尔干地区发现喇叭口状铜耳环,它是安得罗诺沃文化中的典型铜器,类同器物在甘肃河西及中国北方地区都有发现,年代在商周。上述器物明显是从西亚、中亚经新疆向中原流布,和这些器物一样,在西亚和中亚早已出现的铁器也随之由西向东传布。新疆铁器出现的时代早,发现多,河西沙井文化发现二件铁器年代可早到西周,关中地区铁器早到春秋早。人工冶铁术由西亚、中亚经新疆向中原传布的线路也基本清楚。冶铁术传入中原后,在已经十分发达的青铜冶炼技术的基础上,很快发明了冶铸生铁,这项工艺早西方一千多年,从此中国的冶铁术开始领先西方。 最早进入人类视野的铁矿物无疑是铁陨石(或简称陨铁),这种不折不扣的天外来客,为人类提供了有关铁的最初知识。
铁陨石主要由铁镍合金组成,一般含镍4~10%,极少数陨铁中的镍含量可以高达60%。陨铁的绝大部分都是可锻的。
有证据表明,石器时代的人们已能够利用陨铁。居住在西格陵兰约克角地区的石器时代的人们,一直用含镍8%左右的陨铁制造工具。在北格陵兰曾发现过一把爱斯基摩人的小刀,由一些装在海象牙上的陨铁片组成。在中国,古代陨铁制品也正在不断被发现。1972年冬,在河北省藁城县台西村商代遗址(碳-14测定年代为公元前1520±160年),发现了一件铁刃铜钺。全钺残长111mm,阑宽85mm。铁刃宽60mm,在铜外部分已经断失,铜身夹住的部分厚2mm,深 10mm。对这件古兵器进行的科学考查表明,“铁刃中没有人工冶铁所含的大量夹杂物,原材料镍含量在6%以上,钴含量在4%以上。更为重要的是,尽管经过锻造和长期风化,铁刃中仍保留有高低镍、钴层状分布”,研究者据此断定,这件铜钺的铁刃系由陨铁制成,而整个铜钺的制作过程是:先将陨铁锻造成薄刃,然后再浇铸青铜柄部。
在我国历代文献中,有关陨铁的记载也可谓不绝如缕。最早记录陨铁堕落现象的是《史记》:“秦献公十七年(公元前368 年),栎阳雨金四月至八月。”所谓“雨金”是指许多铁陨石同时堕落,也即现代人所谓的“陨石雨”,而栎阳是秦献公的都城,其地在今陕西临潼东北。其后,唐代樊绰《蛮书》中记载云南南诏王备有“天降铎鞘”。段成式《酉阳杂俎》中说“南番有毒槊……言从天而下,入地丈余”。北宋治平元年(公元1064年)某日,沈括在常州宜兴县曾亲见陨铁堕落并作了详细记载:“是时火息,视地中只有一窍如杯大,极深,下视之,星在其中,荧荧然。良久渐暗,尚热不可近。又久之,发其窍,深三尺余,乃得一圆石,犹热,其大如拳,一头微锐,色如铁,重亦如之。”此后,在《元史?五行志》中也有一段清楚的记载:“元至正十年(公元 1350年)十一月冬至夜,陕西耀州有星堕于西原,光耀烛地,声如雷鸣者三,化为石,形如斧。一面如铁,一面如锡,削之有屑,击之有声。”
建国以后,许多陨铁实物也已被陆续发现。如1958年在广西南丹发现了早期降落的铁陨石雨,经现场勘查,已发现的十九块南丹铁陨石中,最小者为1.3kg,最重者为1.9吨,含镍量在7%左右。而不知何时落在我国新疆准葛尔地区的一块重约二十吨的铁陨石,则是目前世界上收集到的第三大铁陨石。
以上事实说明,原始民族在早期就已经能够利用天然陨铁。而至迟在商代中期,中华民族的先祖们已经掌握了一定水平的锻铁技术,熟悉铁的加工性能,认识铁与青铜在性质上的差别。显然,中国人对铁的最初认识只能更早。
炼铜早于炼铁,不仅已为考古文物和历史文献所证实,而且也符合冶金技术的发展规律。原因很简单,就像从树上摘苹果总是从低处摘起一样,由于炼铜(专指古代)较炼铁容易,最早诞生的当然是炼铜术。
炼铜术起源于新石器时代的人们对自然铜的利用。绝大部分自然铜是含铜高达98-99%的红铜,不仅具有金属光泽,而且具备良好的加工性能。最初,人们也许只是把自然铜当成石料来打制石器,在实践中必然会发现自然铜具有石头无法比拟的延展性,容易按需要打制成形。接下来,人们自然也会发现,将自然铜放到火里烧过后,打制起来就会更加容易。如果火焰温度足够高,自然铜就会熔化,而熔化的铜水能够流动,凝固以后又可随容器成形。这一现象的反复出现,必然导致炼铜技术与铸造技术的萌生。
红铜的熔点是1083℃,而早在公元前5000年前后的仰韶文化前期,陶器的烧成温度就已达到了900- 1000℃,已经具备熔炼自然铜的技术基础。我们已经知道,在铜矿床的表层,除了自然铜外,还有孔雀石和赤铜矿,尤其是孔雀石,色彩鲜艳夺目,极易引人注意。孔雀石常同自然铜一起出现,并与铜锈有类似的颜色,这就容易使人产生联想,激起用孔雀石炼铜的冲动。而这种冲动一旦付诸实践,就是炼铜技术的诞生。稍具化学知识的人都知道,孔雀石属于碱式碳酸铜,只要加热到一定温度,就会分解为氧化铜,而氧化铜同木炭一起加热,就能还原出铜来。
铁的情形则很不相同。铁很易被氧化,除陨铁外,自然界中的铁都呈氧化物或其它化合物的形态存在。纯铁的熔点为1537℃,直接熔铁在新石器时代根本就不可能。铁矿石的还原温度虽然并不需要这么高,但温度低时还原速度很慢,对实际生产没有意义。同时,低温还原出来的铁在冷却时很容易被重新氧化,又变成了铁锈。因此,尽管铜、铁矿总是共生,在炼铜术诞生之后,冶铁术的诞生仍须时日,需要一场深刻的技术革命为其准备足够的条件。事实是,这场技术革命果然发生了,时间是公元前3500年至公元前2600年,持续近千年之久,相当于中国铜石并用时代的早期。
从严格意义上讲,这是一场制陶技术的变革,变革的内容主要是:用快轮制坯代替手制;改革陶窑火道和箅面火眼,使窑室内的火力更加均匀;扩大窑室直径,窑壁由直立改为内收。窑壁内收是为了封窑的方便。在陶器烧到一定火候时密封饮窑,就会制造出还原气氛而烧出灰陶,此时如果让大量松烟进入,使其发生渗碳作用,就会烧出很好的黑陶。由敞口氧化烧制红陶进步为密封饮窑制造还原气氛烧制灰、黑陶,透露了一个非常重要的信息:人们已经掌握了对铜铁冶炼至关重要的知识――高温下的还原。
由于时代的局限,我们今天还无法弄清原始冶铜术的细节,但是,有一点是可以肯定的,在制陶术完成上述变革之后的公元前2600年-前2000年,中华大地上的铜器突然多了起来,除红铜外还有了青铜和黄铜,并最终顺利进入了青铜时代。这当然不会是偶然现象,唯一合理的解释只能是,源于制陶术的冶铜术分享了制陶术的最新成果,完成了由萌生期到成熟期的过渡。而随着冶铜技术的成熟,冶铜实践也变得丰富多彩起来。也只有到了这时,铜、铁矿共生的前提对于冶铁术的诞生才有了实际意义。而炼铁高炉首先在中国诞生也才有了根据,当然,这是后话。 目前已知的中国最早的铜器,是1973年出土于陕西临潼姜寨仰韶文化遗址(约公元前3700年)的原始黄铜片和出土于甘肃东乡马家窑文化遗址(约公元前 3100年)的青铜刀,中国冶铜术的起源当然不会晚于公元前3100年。根据国家“夏商周断代工程”的最新成果,夏代的纪年范围为公元前2070年~前 1600年。也就是说,大禹活动的时间是在公元前2070年前后,距离冶铜术的起源至少已有千年之久。在长达千年的冶铜实践中,无论是铜矿的冶炼、铜器的铸造,还是冶炼设备的修造,都没有理由不进步。
考古发现证实,中国早期炼铜使用陶尊,外部涂有草拌泥,起绝热保温作用,内面涂有耐火泥层,铜矿和木炭直接放入炉内。这一装置不同于从外部加热的“坩埚”式熔炉,可以使炉内温度提得更高。可以想象,在这种内热式陶尊炉中,当混入铜矿中的氧化铁矿较多时,在炼渣中还原出铁来几乎是一种必然现象。而块炼铁在冶铁史中首先出现就是最好的证明。
块炼铁也称为锻铁,是在较低的冶炼温度下由铁矿石固态还原得到的铁块。在西南亚和欧洲等地区,直到十四世纪炼出生铁之前,一直采用块炼法炼铁。冶炼块炼铁,一般是在平地或山麓挖穴为炉,装入高品位的铁矿石和木炭,点燃后,鼓风加热。当温度达到1000℃左右时,矿石中的氧化铁就会还原成金属铁,而脉石成为渣子。由于矿石中其它未还原的氧化物和杂质不能除去,只能趁热锻打挤出一部或大部,仍然会有较多的大块夹杂物留在铁里。由于冶炼温度不高,化学反应较慢,加之取出固体产品需要扒炉,所以产量低,费工多,劳动强度也大。与生铁不同,块炼铁含碳极低,质地柔软,适于锻造成形。由于块炼铁在锻打前疏松多孔,故也被称为海绵铁。
不难看出,我国古代的内热式陶尊炼铜炉很适于冶炼块炼铁,中国历史上最早的人工冶铁产品当然也非块炼铁莫属。曾经有一种流传很广的说法,以“江苏六合程桥两座东周墓曾出土用块炼铁制成的铁条和白口铸铁丸,湖南长沙一座春秋晚期墓中曾出土白口铸铁鼎和一把中碳钢制成的剑”为据,断论在中国冶铁史上,一开始就是块炼铁、白口铸铁和钢同时出现,“这是我国古代冶铁工匠的勋业,是世界冶铁史上的奇迹”云云。世界上哪来那么多奇迹?事物发展的规律又岂能轻易违背。当然,立此论者以春秋时期为中国冶铁史的开端,而“中国冶铁始于春秋”又是学术界权威的结论,提出这种看法原也情有可原。殊不知,中国冶铁术在夏代就已开花,春秋战国之际的铁、钢并出,不过是中国冶铁术取得突破性进步,开始结果而已。
说到这里,不由使笔者想到了一个有意思的插曲。事情发生于古人类考古学界,中国史前历史上最为重要的晚期智人――山顶洞人的化石材料,在建国前经西方古人类学专家魏敦瑞(Weidenreich.F)研究,认为其中的三具头骨分别代表原始蒙古人、美拉尼西亚人和爱斯基摩人三个不同的类型。言下之意,是这三种人的祖先跑到了一个山洞里。建国以后,中国当代古人类学家吴新智根据模型又作了新的研究,发现三者均代表原始的蒙古人种,差别只在于一些细节尚未充分形成。学术界这才恍然大悟,原来山顶洞人本来就是这三种人的共同祖先,而不是这三种人的祖先为了某一重大事件不远万里到一个山洞里来聚会。
差之毫厘,谬以千里。同样的事实可以得出相反的结论,为学者能不慎哉! 在缺乏物证的情况下,笔者胆敢把块炼铁放在中国冶铁史的开篇,当然有所根据。以《古代社会》一书名垂青史的摩尔根曾告诉我们,“人类的经验所遵循的途径大体上是一致的。在类似的情况下,人类的需要基本相同。”验之于人类发展史,此说不谬。由石器而陶器,再到铜器和铁器,是世界上所有民族共同的发展轨迹。当世界上其它地区的冶铁史都从块炼铁开始时,中国冶铁史独从生铁开始,当然不合情理。不仅不合情理,也有悖科学规律。冶炼温度只能由低到高,冶炼设备也只能由简易到复杂。先有块炼铁,后有生铁,必然是历史的真实。
前文已述,由于块炼铁产量低、费工多、劳动强度大,人们为了提高产量,就要强化鼓风和加高炉身,炉子必将逐渐从地坑式向竖炉发展。炉身加高以后,炉内上升的煤气流与矿石接触的时间延长,能量利用率有了提高。鼓风强化则有两方面的效果:一方面使气体压力加大,穿透炉内料层的能力增强,因而允许增加炉身高度;另一方面是燃烧强度提高,直接提高了炉内温度。这些都促使产量提高。可是,事物总是一分为二的,温度高了虽然铁产量有所提高,往铁里渗碳的速度也加快了,当渗碳超过2%以后,就引起了质变,得到的是另外一种产品――生铁。生铁的熔点最低可达1147℃,而温度升高后还促使原料中的其它元素被还原进入铁中,这就使得生铁的熔点更为降低。于是,得到液体产品的可能出现了。当然,也不排除另一种可能,这就是在原始的块炼炉中,由于炉子过热或燃料比过大,偶然也能得到生铁。笔者以为,这种最早的液态生铁非白口铸铁莫属。在这种白口铸铁中,几乎全部的碳都与铁化合形成了碳化三铁,其断口呈暗白色,晶粒粗大,具有很大的硬度和脆性,因此被称为“刚铁”,既不能承受冷加工,也不能承受热加工。问题的关键恰恰是在这里。本来块炼铁含碳极低,质地柔软易于锻造;而白口铸铁又脆又硬,完全失去了块炼铁优良的锻造性能。白口铸铁,也即“刚铁”有没有用?如何利用?对这一问题的不同认识是东西方冶铁史发展的分水岭。
毫无疑问,西南亚和欧洲地区在早期由于炉子过热或燃料比过大肯定也得到过液态生铁,由于其锻造传统过于强大,而生铁不耐锻打,这种液态生铁多被视作冶炼不正常的产物而抛弃了。在中国则不然,生铁一开始就有了用武之地。这一点在《禹贡》篇中同样透露了玄机。
我们知道,夏代已迈入了文明的门槛,而文明的主要标志是发明了文字。“仓颉造字,鬼神夜哭”,文字既能“感天地而泣鬼神”,足见其在先民心目中的重要位置。而中国先民对文字载体的选择则决定了中国冶铁史的走向。考古发现已经证实,中国最早的文字或画于陶器,或刻于竹木,或铸于铜铁,或镂于甲骨,而竹木和甲骨是最常用的材料。不管是刻还是镂,“笔”的硬度至关重要。当“刚铁”初现时,虽然不耐锻打,其硬度却是当世之最。作为部落联盟的首长,让梁州进贡“刚铁” 用于刻镂文字实属理所当然。而一旦这种产品有了用途,其生产工艺自然就会有人琢磨。春秋战国之际的铸铁大兴,实肇始于此。“刚铁”的出现,恰逢其时。
当然会有人对这一说法不以为然,他们会问,比中华文明更早的古埃及文明,为何对生铁的早期发明未做出贡献?原因当然很多,其中之一则可能是其文字用不着刻镂。古埃及人发现了纸草,并用作书写材料。纸草是由生长在尼罗河三角洲的一种近似芦苇的水生植物(纸草)制成的,古埃及人割下纸草,取出草骨,切成小薄条,在木板上一块块贴起来,压平晒干后即成黄色纸卷。笔管则用纸草茎,墨水由纸草炭化加水配成。在纸草上写字当然要比在竹木或甲骨上容易得多。欧洲作为古埃及文明的影响区,在初期视生铁为废物实属情理之中。 大胆也好,狂妄也罢,至此为止,笔者为中国冶铁术的起源提供了一个新的说法,这就是:中国原始冶铁术至少在公元前2070年前后即已在古梁州诞生。块炼铁(柔铁)首先出现,白口生铁(刚铁)紧随其后。由于白口生铁一出现就派上了用场(刻镂),使得生铁冶炼技术得以生存并有所发展,并最终由于青铜冶铸技术的影响,在春秋战国之际奠定了中国冶铁术的基本走向――以生铁冶铸为主。而以生铁冶铸为主的技术传统是中国古代金属文化与西方早期以锻铁为主的金属文化的主要区别。从某种意义上说,也正是生铁冶铸技术的早期发明与广泛应用,造就了中华文明最初的辉煌。
为了弄清中国早期冶铁术以生铁冶铸为主的原因,我们不妨简要回溯一下中国早期青铜冶铸的历史。
黄帝采首山铜铸鼎的传说,前人多认为荒诞不经。现在看来,黄帝生存的年代肯定是在公元前3000年以后,其时冶铜术早已诞生。将此说与“蚩尤以铜作兵”的传说相联系,则黄帝铸鼎未必不可能。
继黄帝铸鼎说之后,传说中还讲到禹铸九鼎以及禹子启曾命人在昆吾(其地在今河南濮阳附近)铸鼎。据郭沫若考证,昆吾在当时是一个冶铜中心,昆吾的铜在古代非常著名。如果说黄帝铸鼎之说因无法证实可以存疑的话,禹铸九鼎的传说却几乎可以肯定,因为河南偃师二里头文化可以作证。
二里头文化一期至四期的年代为公元前1900~前1600年,而夏代的纪年范围是公元前2070~前1600年,二里头文化当然属于夏文化。在二里头文化遗址中,不仅发现了铸铜手工业作坊的遗迹,找到了冶炼用的陶锅、陶范和残留铜渣,而且出土了青铜材质的刀、镞、锥、鱼钩、铃之类的小件铜器和凿、锛、爵等较大的铜器。其中的一件铜爵,通高12厘米,经电子探针法定量分析,含铜92%,含锡7%,属于典型的青铜器。研究者指出,当时的青铜冶铸技术正在由初级阶段向高级阶段过渡。
在时代稍晚于二里头文化的郑州二里岗商代遗址(碳14年代为公元前1550年左右)中,出土了大量的青铜器,其中有多种兵器。与二里岗文化同期的湖北盘龙城则出土了159件青铜器,有器形25种。在四件青铜礼器中,其中三件的含锡量在7%上下。研究者据此断定,当时的青铜礼器,大多数是按一定的铜、锡配比铸成的,这只有在青铜冶铸技术的高级阶段才能办到。
到了以安阳殷墟为代表的殷商后期,青铜器的冶铸技术已相当高超,不仅器形相当完备,而且尽可能用铸造的方法解决金属器件的成形问题,其它加工工艺均处于从属地位。从殷商后期到西周晚期,几乎所有的青铜器件都由铸造成形,尽管某些器物的形制相当复杂,匠师们习惯的做法仍是采用多种形式的铸接工艺或经多次铸接使之成形。甚至轴配合和薄壁件的制作也通过铸造手段来实现。
不难看出,铸造成形是中国早期青铜冶铸技术根深蒂固的传统。而传统的力量往往是巨大的。在冶铁术诞生之初,需要锻造成形的块炼铁占主导地位,用于刻镂的“刚铁”只是偶然才能得到,数量极少。问题在于,当冶铁术诞生的时候,青铜冶铸技术已接近成熟,炼铜炉也已逐渐由矮小的陶尊炉向具有一定高度的鼓风竖炉发展,这一技术进步的趋势迟早要对冶铁术产生影响。当“刚铁”由于技术进步变得越来越多,仅仅用于刻镂已无法消化时,为“刚铁”寻找新的出路就成了问题。而这时,拥有铸造成形技术传统的中国古代冶铸匠师,当然不会把液态生铁及其凝集物视作废物,他们必定会采用最得心应手也是最近便的铸造成形方法来利用这些(虽然不太令人满意的)“恶金”。于是,铸铁技术宣告诞生。接下来当然是铸铁技术的不断完善和发展。当社会终于认识到铸铁的作用,开始大力推广时,这种最富 “革命性”的金属终于大摇大摆地登上了历史舞台,而这一时刻,历史的车轮正好行进到春秋中叶,距离冶铁术的诞生,已有1400多年之久。 照理说,有高度发达的青铜冶铸技术作背景,冶铁术的发展不应如此缓慢。不过,既然事实如此,我们倒不妨试着找出其中的原因。
泰利柯特有一个论点:冶铁术并非先进炼铜工匠的专利,而是更早期原始炼铜工匠的发明,或者竟然完全是由不懂炼铜技术的一批新人创造的。这一说法似乎暗示着冶铁术的起源比我们能够认识到的还要久远。不过,这一说法确有道理。以常识而论,工艺愈先进,规矩就愈多,出现意外的可能性就愈小。而炼铜时炼出铁来,本来就纯属意外。顺着这一思路下推,我们就会发现,在青铜时代,冶铁术的诞生并非惊天动地的大事,只不过是一桩新生事物而已。而新生事物要取得社会的承认当然颇费时日。更何况,在制钢技术发明以前,作为新产品,(块炼铁)制工具硬度不如青铜,(白口生铁)铸礼器又黑不溜秋,缺乏耀眼的光泽。铁欲大行于世,必须等待时机,而这一时机到来的标志应该是:处于地表易采易炼的氧化铜矿已不敷使用,铸铁的生产成本已大为降低,生产力的发展又急需大量的工具。试想,在生产力低下的奴隶制时代,要满足这样的条件谈何容易,铸铁的姗姗来迟自有道理。不过,当时钟指向公元前六世纪的春秋中叶时,这一时机终于成熟了。
在烽火戏诸侯的周幽王自取灭亡后,关中地区充满了野蛮的戎人。宫室文物大部被毁,土地日见荒芜,继位于危难之时的周平王不得不东迁洛邑,重新建国,这就是东周的开始。东周之时,王室衰微,加上周边夷狄不断侵扰,国家名为统一,实已分崩离析。各路诸侯趁隙而起,争霸中原,以实力较短长(后人将这段历史称为春秋,始于公元前770年,终于公元前476年)。在经过了一番此消彼长之后,公元前651年,齐桓公在葵丘(今河南兰考县东)大会诸侯,周王派宰孔参加,赐给齐桓公“专征伐”的权利,自此开始了“礼乐征伐自诸侯出”的局面,齐桓公也由此成为春秋时代的第一个霸主。
齐国原本不大,又地处文化较为落后的东海之滨,为何能首先称霸呢?最直接的原因是明智的齐桓公任用了管仲为相。能干的管仲则通过发展工商业赚取钱财,使国家很快富足,军力迅速强大了起来。而在管仲诸多的富国强兵措施中,“官山海”是最为有效的一种。
据《管子?海王》篇载:“桓公曰:然则吾何以为国?管子对曰:唯官山海可耳。”郭沫若认为,“‘官’者,管也。‘管海’自然是指管制盐业,‘管山’就是把矿产管制起来,这里就包含着铜铁。齐桓公时已有铁的使用,我看是毫无疑问的。因此,《国语?齐语》里面,管仲所说的‘美金以铸剑戟,试诸狗马;恶金以铸锄夷斤,试诸壤土’,美金是指青铜,恶金是指铁,也是毫无疑问的。……齐桓公之所以能够划时代地成为五霸之首,在诸侯中特出一头地,在这儿可以找得出它的物质根据。煮海为盐积累了资金,铸铁为耕具提高了农业生产。所以桓公称霸并不仅仅由于产生了一位特出的政治家管仲,而是由于这位特出的政治家找到了使国富强的基本要素。”
郭沫若的分析是令人信服的。这同时也告诉我们,铸铁技术在齐桓公时已接近成熟,因此才引起了当权者(管仲)的注意。反过来,由于当权者的大力提倡,铸铁技术的发展也就大大加快了速度。试想,铸铁农具的使用既然能使齐国“足食”,相邻各国必将仿而效之。稍后的战国时代铸铁技术被七国普遍采用,其最初的契机应该是在这里。而中国冶铁术以生铁冶铸为主的基本走向由此而奠定就毫不奇怪了。

金的熔点比铁低很多,为啥却叫真金不怕火炼?

纯金的熔点是1064度,而纯铁的熔点是1535度,看起来“金”的熔点确实比“铁”低。但是实际上炼铁的过程中因为铁中含有硫、磷、硅、锰,特别是碳这些杂质,铁在1000度左右时就已经开始会熔化了,甚至在800度左右就已经烧软了(类似玻璃丢到普通炉子里刚烧软的那种状态),并不需要炉温到1500多度才能炼铁,实际上,古时候人工能达到的最高温度不过1200度左右,再高的温度根本无法获取。而古时候的小作坊炼铁,大部分都是烧木炭来炼铁,在开放的火堆里,木炭温度大概在700-800度左右,在打铁匠的相对密闭的风箱炉子里边,温度可以达到900度甚至1000度,也就是说,古时候把一块不纯的普通铁块扔到木炭火堆里(这个温度800度左右),烧一会儿铁就烧软了,而一块黄金扔木炭这个温度里,根本就不会软!还有就是,古时候假黄金比较多,假黄金一般是铜锌合金或者黄金里掺了铜,黄金的化学性质比较稳定,纯度比较高的黄金,一般的高温灼烧也不会发生颜色改变,而铜或者铜锌合金,200-300度加热会和空气中的氧气发生反应生成黑色的氧化铜,800度灼烧生成红色的氧化亚铜,颜色发生明显变化。所以才有真金不怕火炼的说法!话说,中国古代也就烧陶瓷的炉温最高,能达到1200度左右,再高的温度已经达不到了。中国古代因为没有测量温度的仪器,是通过观察火焰的温度来估量温度的,“炉火纯青”听说过吧?当炉子里的火焰成“青色”时,就是1200度左右的温度,就是最高温度了。所以,中国古代炼铁炼钢技术到了一定程度就发展不起来了,因为没办法得到更高的温度了。而炼钢铁需要至少1500度的温度,现在我们炼钢甚至可以达到2000多度的高温,这在古时候时根本无法实现的。再加上中国古代没有专门的化学和冶金学,没办法定量分析金属里的成分,所以明朝时冶炼技术就开始全面落后欧洲了。最明显的就是,明清时用铸造大炮,一直没办法解决炸膛的问题,差的,刚铸造出来的炮开第一炮就炸膛,好点的火炮,能打几百发炮,而且炮管必须非常厚。而欧洲同一时期铸造的火炮,炮管厚度只有中国的1/2,但是却能打上千发炮才会出现炸膛的危险,并且火炮威力比中国的强多了。
因为黄金即使在高温下也不与氧气反应,它的化学活动性是最后一个,所以(真金不怕火炼)
因为,练了之后还是金子,不会贬值!!!
金的化学性质稳定,就算高温也不易氧化。

中国古代冶金与现代冶金技术的对比

要做课题,所以要查些资料..rn希望大家帮下忙。rnrn在有的方面古代的要比现代的好,(听老师说的)不过不知道是哪一方面。还有的是现代的比古代的好。rnrn就是想看看古代的和现代的对比,现代是比古代缺少什么,才导致那个方面的欠缺(技术比古代差)rnrn另外希望能给点古代冶金与现代冶金的资料(如何冶金啊之类的)rn给个专门的网站。。。谢谢
古代治金技术:http://zhidao.baidu.com/question/19371528.html

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在再两个地方应该可以找到区别了,我认为古人的智慧也是相当发达的,青铜在以前是很鼎盛了
精细方面虽然比不多现代,但是无论是技术(不包括高科技)是不会逊色于现代的

古代缺少的东西太多了,比如效率呀赶不上现代,劳动力也比我们多, 也比较累,而且现在科技发达可想而知

我只能帮到这里了,那两个网站也是百度找给你,很难找这种资料呵,希望你别介意,有什么不懂的,还是建议你去问老师吧!!!

一般的回答都是网上转来的,还是考自己去找吧
古代冶金技术
在早期的文明国度和地区中,中国使用铜、铁等金属的年代相对说来是较晚的。但是,由于中国在冶铸技术方面的发明和创新,使中国的冶金业很快就后来居上,跃升于世界的前列,并为中国古代文明的高度发达奠定了坚实的物质基础。从这里我们可以看到一个技术进步带动生产发展,并进而促进社会文明进步的典型范例。
埃及大约在公元前5000年时开始进入青铜时代,公元前1000年左右开始进入铁器时代;美索不达米亚地区大约在公元前7000年时开始利用自然铜,公元前4000年时开始进入青铜时代,公元前1200年左右开始进入铁器时代;爱琴海地区大约在公元前3300年时开始进入青铜时代,公元前1000年左右开始进入铁器时代;印度大约在公元前2500年时开始进入青铜时代,公元前800年左右开始进入铁器时代;而中国是在公元前1500年左右开始进入青铜时代,公元前500年左右开始进入铁器时代的。
中国冶金史上的一个最突出的特点,是铸造技术占有重要的地位,以至于铸造既作为成形工艺而存在,又成为冶炼工序中的一个组成部分,达到了“冶”与“铸”密不可分的地步。因此在古代文献中往往是冶铸并称,并对中国文化产生了深刻的影响。如常用词汇“模范”、“范围”、“陶冶”、“就范”等,都是由冶铸技术衍生而来的。这种冶与铸密不可分的冶金传统,是古代世界上其它国家和地区所无法比拟的。
1.青铜冶炼
被认为是中国古文明象征的商周到战国的青铜器,在某种意义上可以说是铸造技术所造就的。中国开始冶炼青铜的时期虽然晚于西方约千余年,然而后来居上,冶炼水平很快超过了西方。
从重875公斤的司母戊方鼎、精美的曾侯乙尊盘和大型的随县编钟群,以至大量的礼器、日用器、车马器、兵器、生产工具等,可以看到当时中国已经非常熟练地掌握了综合利用浑铸、分铸、失蜡法、锡焊、铜焊的铸造技术,在冶铸工艺技术上已处于世界领先的地位。而《考工记》中所记载的:“金有六齐。六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐。五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐。四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐。三分其金而锡居一,谓之大刃之齐。五分其金而锡居二,谓之削杀矢之齐。金、锡半,谓之鉴燧之齐”,是世界上最早的合金配比的经验性科学总结,表明当时中国已认识到合金成分与青铜的性能和用途之间的关系,并已定量地控制铜锡的配比,以得到性能各异,适于不同用途的青铜合金。
《考工记》中还记载有:“凡铸金之状,金与锡,黑浊之气竭,黄白次之;黄白之气竭,青白次之;青白之气竭,青气次之,然后可铸也”,说明当时已掌握了根据火焰的颜色,来判定青铜是否冶炼至精纯程度的知识,这是后世化学中火焰鉴别法的滥觞。用以比喻工夫达到纯熟完美境界的成语“炉火纯青”,就是由此引伸出来的。
在炼铜中的另一项重要成就是湿法炼铜,也叫胆铜法。这是利用炼丹家所发现的铁对铜离子的置换反应,进行冶铜的方法。其工艺过程是把硫酸铜或碳酸铜(古称曾青、胆矾、石胆等)溶于水,使成胆水,然后投铁块于溶液中,因铁的化学性能比铜活泼,铁离子会置换出铜来。这是世界上最早的湿法冶金,宋代已用此法进行大规模的炼铜生产。
2.铸铁冶炼
中国冶炼块铁的起始年代虽然迟至公元前6世纪,约比西方晚900年,然而冶炼铸铁的技术却比欧洲早2000年。中国铸铁的发明出现在公元前5世纪,而欧洲则迟至公元后的15世纪。由于铸铁的性能远高于块铁,所以真正的铁器时代是从铸铁诞生后开始的。社会发展的历史表明,铸铁的出现是社会生产力提高和社会进步的主要标志。中国从块铁到铸铁发明的过渡只用了约一个世纪的时间,而西方则花费了近三千年的漫长路程。中国古代炼铁技术发展得如此迅速是世界上绝无仅有的。英国著名科学史家贝尔纳说,这是世界炼铁史上的一个唯一的例外。
由于生铁含碳量高,虽硬但脆,不耐碰击,易毁坏,为改进生铁的性能,中国古代发明了一系列的生铁加工技术:
其中,首先是战国时期问世的铸铁柔化术。该项技术又分为两类,一类是在氧化气氛下对生铁进行脱碳热处理,使成白心韧性铸铁;一类是在中性或弱氧化气氛下,对生铁进行石墨化热处理,使成黑心韧性铸铁。而在西方,白心韧性铸铁的生产技术1722年方由法国人首次记述,黑心韧性铸铁是1831年才在美国问世的。到汉代,铸铁柔化术又有新的突破,形成了铸铁脱碳钢的生产工艺,可以由生铁经热处理直接生产低、中、高碳的各种钢材,中国从此成为世界上的先进钢铁生产国。其产品亦随着中外交通贸易的发展,输运到周围各国以及中亚、西亚和阿拉伯一带。
另一杰出的生铁加工技术是炒钢,它是中国古代由生铁变成钢或熟铁的主要方法,大约发明于西汉后期。其法是把生铁加热成液态或半液态,并不断搅拌,使生铁中的碳份和杂质不断氧化,从而得到钢或熟铁。河南巩县铁生沟和南阳瓦房庄汉代冶铁遗址,都提供了汉代应用炒钢工艺的实物证据。东汉时成书的《太平经》中也说:“有急乃后使工师击治石,求其中铁,烧冶之使成水,乃后使良工万锻之,乃成莫耶。”“莫耶”乃古代宝剑之称。这段文字虽失之疏简,但不难看出,它叙述的是由矿石冶炼得到生铁,再由生铁水经过炒炼,锻打成器的工艺过程。炒钢工艺操作简便,原料易得,可以连续大规模生产,效率高,所得钢材或熟铁的质量高,对中国古代钢铁生产和社会发展都有重要的意义。类似的技术,在欧洲直至十八世纪中叶方由英国人发明。
中国古代的炼钢技术主要是百炼钢。自从西晋刘琨写下“何意百炼钢,化为绕指柔”这一脍炙人口的诗句后,“千锤百炼”、“百炼成钢”便成为人们常用的成语。百炼钢肇始于西汉早期的块炼渗碳钢,其后不断增加锻打次数而成定型的加工工艺。到东汉、三国时,百炼钢工艺已相当成熟。上引《太平经》中的“万锻之,乃成莫邪”,即是其生动的写照。曹操曾令工师制作“百辟利器”,曹丕的《典论·剑铭》中说:“选兹良金(指铁),命彼国工,精而炼之,至于百辟”。刘备曾令“蒲元造刀五千口,皆连环,及刃口刻七十二湅”。《古今注·舆服》亦说:“吴大帝有宝剑三,……一曰百炼,二曰青犊,三曰漏景”。后世这一工艺一直被继承,并不断得到发展。
此外,在1981年经中国学者关洪野等人对513件出土的汉魏时期铁器研究后表明,中国早在两千多年前的汉代就已经发明了球墨铸铁,远远早于发达的欧洲国家。目前,中国学者所做的结论已经得到了国际学术界的承认。
创始于魏晋南北朝时期的灌钢技术,是中国冶金史上的一项独创性发明。陶弘景说:“钢铁是杂炼生柔作刀镰者”,北齐的綦母怀文“造宿铁刀,其法烧生铁精以重柔铤,数宿则成刚”,说的就是灌钢技术。灌钢的工艺过程大致为,将熔化的生铁与熟铁合炼,生铁中的碳份会向熟铁中扩散,并趋于均匀分布,且可去除部分杂质,而成优质钢材。灌钢技术在宋以后不断被改进,减少了灌炼次数,以至一次炼成。沈括在《梦溪笔谈》卷三说:“世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓之‘团钢’,亦谓之‘灌钢’”,并说“二三炼则生铁自熟,仍是柔铁”,正反映了灌炼次数的减少。其中把柔铁屈盘起来是为了增加生熟铁的接触面,提高灌钢的效率,并促使碳份分布更均匀;封泥则可以促进造渣,去除杂质,并起保护作用。明代灌钢技术又进一步发展,据《天工开物》卷十四记载,已把柔铁屈盘改为薄熟铁片,进一步增加了生熟铁的接触面,加速“生熟相和,炼成则钢”的进程,泥封亦改为草泥混封。灌钢又称“抹钢”、“苏钢”,其工艺自清至近代仍很盛行。在坩埚炼钢法发明之前,灌钢法是一种最先进的炼钢技术。
铜、铁外,中国古代冶炼和使用的金属还有金、银、汞、铅、锡、锌等,其中锌的炼制是中国首先发明的。中国在先秦的青铜中已把锌作为伴生矿加入铜合金中,从汉代至元代更是有意识地把锌的氧化物“炉甘石”加入化铜炉中,以生产锌为主要合金元素的铜合金黄铜。明代时,则开始了大规模地用炉甘石作原料提炼金属锌。从十六世纪起,中国的锌便不断传进欧洲。欧洲到十七世纪才开始炼锌,其工艺也是源自于中国。
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从经济学角度说 社会平均必要劳动时间决定着商品的价格 而个别劳动时间则决定着这个商品的价值 你的商品的价值越低于价格 你赚的钱就越多 由此可见 古代的生产力水平过于低下 无论从哪方面说都没有现代的机械化大生产好 但是古代的作坊里的师傅和学徒的冶金态度比现代人端正 他们会自觉地不断在实践中提高自己 而现代的工人好多都是在混饭吃……
太多拉

谁发明了铁?

男孩
我们通常说的“铁”分“生铁”和“熟铁”两种,包括“钢”在内,都是以铁(Fe)和碳(C)两种元素为主的一种合金。人们通常把含碳量在0.05%以下的叫熟铁,0.05%到2.0%的叫钢,2.0%到6.67%的叫生铁。 人类早期炼得的熟铁通常叫块炼铁,它是铁矿石在800到1000摄氏度左右的条件下,用木炭直接还原得到的。出炉产品是一种含有大量非金属夹杂的海绵状固体块。块炼铁和生铁比较起来,有如下几个缺点:一是它不能从炉里流出,取出铁块时,炉膛要受到不同程度的破坏,不能连续生产,生产率比较低,产量比较小。二是成形费工费时。三是所含非金属夹杂比较多,要通过反覆锻打才能排除。四是含碳量往往比较低,因而很软。生铁的冶炼温度是1150到1300摄氏度,出炉产品呈液态,可以连续生产,可以浇铸成型,非金属夹杂比较少,质地比较硬,冶炼和成形率比较高,从而产量和质量都大大提高。由块炼铁到生铁是炼铁技术史上的一次飞跃。 我国钢铁冶炼技术的发展道路和世界各国是不完全相同的。国外一般是先有块炼铁,经过长期缓慢发展之后才有生铁。國外最早的块炼铁据说是公元前1200年前后发明出来的(有土爾其境內赫梯族Hettler BC1200之說),但是直到公元十四世纪才有生铁。我国却不是这样。我国冶铁术不晚于商代中期,而且早在春秋時期已発現有生铁冶铁术,这就表明我国是世界上最早发明并使用生铁的国家。 1972年在石家庄藁城台西商代遗址中出土的铁刃铜钺,是目前我国发现的年代最早的铁器,也是人类最早使用和制造的铁器;而台西发现的铁矿石和经冶炼的铁矿渣,证明在3400多年前石家庄的先人已掌握了冶铁技术,為世界最早的铁矿渣。 我国现已发现确属春秋晚期的铁器共有九件;1951年在湖南长沙识字岭楚墓出土凹口锄一件;1952年在长沙龙洞坡楚墓出土刮刀一件;1958年在常德楚墓出土刮刀一件;1964年在江苏六合程桥吴墓出土铁丸一件;1972年在程桥另一吴墓出土铁条一件;1976年在长沙杨家山楚墓出土剑一件、刮刀一件、鼎形器一件;1978年在河南淅川下寺楚墓出土玉茎剑一件。上述楚吴铁器遗物经金相鉴定,杨家山铁剑系渗碳钢,程家桥铁丸是白口生铁,杨家山鼎形器是白口铸铁,程桥铁条则为块炼锻件。 战国中晚期,铁器在我国农业、手工业生产中占据了主导地位。据不完全统计,目前出土的战国铁质生产工具大约十六种左右,其中多数是生铁和它的柔化处理件,块炼铁处于辅助地位。这表明这时我国生铁生产已经有了比较大的发展。 我国生铁技术发明比较早的原因是多方面的,我们以为在技术上至少应包括以下几点:一是我国冶铜术中很早就使用了比较强的鼓风装置。二是很早就对冶炼用的原料进行了比较好的选择和处理。三是很早就发明了比较高大的冶炼竖炉。一般认为,我国生铁技术的发明和发展同青铜技术有密切的关系。 可锻铸铁 可锻铸铁原是白口铁经高温退火得到的一种高强度铸铁,具有一定的塑性和冲击韧性。依热处理条件的差别,又可分成白心可锻铸铁和黑心可锻铸铁两种:白心可锻铸铁以脱碳为主,又叫脱碳可锻铸铁;黑心可锻铸铁以石墨化为主,又叫石墨化可锻铸铁。 国外的白心可锻铸铁是公元1722年由法国人首先发明的。公元1826年,美国人又发明了黑心可锻铸铁。此后一个相当长的时期里,人们都把白心可锻铸铁叫做“欧洲式可锻铸铁”,把黑心可锻铸铁叫做“美洲式可锻铸铁”。其实,这两种可锻铸铁,我国早在两千多年前都已经发明了。 “洛阳水泥制品厂战国早期灰坑遗址”出土过一件铁铲,铲体基本锈蚀,只在銎(qióng)部(装柄的孔)有部分金属残留,在金相显微镜下显示了黑心可锻铸铁组织,基体是铁素体,上面分布着团絮状退火石墨。这是到现在为止世界上经过科学分析的最早的铸铁可锻化退火处理件。战国中晚期后,可锻化处理工艺有了比较大的发展,主要表现在:第一,分布地域更广了。在北方,目前经分析过的有河北易县燕下都遗址的铁钁、铁锄、铁鐏等,在南方有湖北包山出土的空首斧、湖南长沙出土的铁铲等。第二,部分器件已经处理得比较好,器件断面基本上是可锻铸铁组织,中心没有白口铁残余,如燕下都的铁鐏等。汉代到南北朝时期,铸铁可锻化技术发展到比较成熟的阶段:一是使用范围有了进一步扩展。近年在山东薛城、河南南阳、渑池和巩义市,北京清河和大藻台,湖北铜绿山等地,都发现了这类器件。南阳瓦房庄出土的农器有十二作,经过分析,九件是普通可锻铸铁,两件是铸铁脱碳钢,只有一件是白口铁。二是技术水平有了进一步提高。凡处理过的器伴,中心很少有白口铁组织残留,石墨发育比较好,形态多和现代可锻铸铁相当。这些可锻铁中,有白心的,也有黑心的,多数是农具。 铸铁可锻化处理有十分重要的意义。在常温下,碳在铸铁中主要有两种存在形式:一是化合态,主要是渗碳体;二是自由石墨态,有条状、团絮状、球状石墨等。碳的存在形式不同,同一成分的铸铁,性能也是不尽相同的。白口铁中,碳全部以渗碳体形式存在,因渗碳体硬度很高,塑性极低,所以白口铁性硬而脆。通过可锻化处理,白口铁中的碳或以自由石墨态形式析出,或因氧化而去除,从而使材料强度提高,硬脆性减少,综合机械性能得到改善。战国中期以后,我国在农业、手工业中这样广泛地使用了铁器,可锻铸铁的发明和发展是起了重要作用的。 球墨可锻铸铁 球墨可锻铸铁因所含石墨呈球状而得名。它有比较高的强度、塑性和韧性,铸造加工性能也比较好。 1974年,河南渑池发掘了一个北魏铁器窖,里面藏有从汉代到北魏的铁器四千多件,种类有生产工具、兵器、日用器皿以及铸范、铁材等。有一件铁斧,整体经过脱碳退火处理,器件断面大部分相当于含碳百分之○·四的中碳钢,没有石墨析出。但在銎的底部发现有球状石墨,直径是二十微米,分布在平均厚度约三,二毫米、总长五十毫米的U形断面上,共约三十颗,外形比较规整。这类具有球状石墨的铸件在南阳瓦房庄、巩义市铁生沟等两汉冶铸遗址也有发现。特别值得指出的是巩义市铁生沟一件汉代铁钁,它的石墨发育良好,有明显的核心和放射性结构,和现行国家球墨铸铁标准一类A级相当。从现有研究资料看,这种球状石墨应是白口铁退火过程中得到的。 在国外,铸态球墨是1947年后使用了加入球化剂的方法才得到的。多年来,人们一直试图用白口铁退火的方式来获得球状石墨,但是难度很大。我国古代生铁含硅量长期偏低,在低硅的情况下,我国人民不但生产了大量具有絮状石墨的可锻铸铁,而且生产了部分球墨可锻铸铁,这在世界冶金史上是十分罕见的,实在难能可贵 关于最早的炼铁技术是谁发明的问题有好多不同的说法,一说是前1400多年两河流域北部的米坦尼王国,一说是赫梯,一说是巴比伦人。但是可以肯定的是炼铁技术最早出现在两河流域,中国史学家也承认中国是“较早”发明炼铁技术的国家。不过后来在技术的发展上中国人后来居上,在汉朝领先世界了。
铁是自然资源 只能是发现
文章标题: 为什么古代欧洲的炼铁温度达不到一千三,而中国却能达到一千三
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