古代“高炉炼铁技术”闪现中华儿女的智慧
来源： 发布时间：2022-01-29
这里所说的“高炉”与现代炼铁高炉除了炼铁原理有相似之外，不可同日而语。
古代炼铁炉经历了漫长的演变过程。在演变中，炼铁炉型出现过三种即在平地挖坑建炉，利用山麓挖穴建炉，钳锅型炉子，最终建成像我们现在的生产球团型的竖炉，即古代所谓的高炉。这种炉子在考古发掘中得到了证实。1975年在郑州附近古荥镇发现和发掘出汉代冶铁遗址，场址达12万平方米，有两座并列的高炉炉基，估计高炉容积约50立方米，其炼铁规模可见一斑。 古代高炉炼铁技术如图所示。
图 古代高炉炼铁技术
高炉冶炼首先要解决铁矿石问题。炼铁高炉一般建在资源丰富的地方，且矿山是露天矿，含铁量要求极高。考古发现，现今的山东、河南、陕西、湖南等都是炼铁场布点较多地区。战国时齐国是冶铁业较为发达地区，据考证现今的淄博矿山含铁高达75%以上。这是古代炼铁场选址的优先考虑。
一开始，高炉使用的燃料主要是木炭。木炭作为燃料和还原剂，其强度低，灰份高，以及燃烧值低，炉温也较低。因此，到了汉代时，由煤代替了木炭。到了宋代，由于用煤生产焦炭的出现，炼铁开启了用焦炭的时代。
由图可见水力鼓风装置，高炉鼓风能够加快木炭、煤、焦碳等燃料的燃烧，提高炉温和形成炉内还原性气氛。鼓风装置主要有皮囊鼓风，风箱，水力鼓风等。冶铁中连续不断的由人工操作鼓风，劳动强度大，操作环境差。因此古代的冶铁匠人发明了水力鼓风冶铁。
图 水力鼓风装置
水力鼓风装置是一种利用水力作为动力源的机械装置。水力鼓风的出现，解放了鼓风操作工，提高了鼓风效率。但由于用水的局限性，后来逐步退出了冶炼历史，水力鼓风冶炼至今已经失传。
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