炼铁技术是谁发明的，中国古代的铁匠都是怎么炼铁铸剑的？( 二 ) _中国

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▲经验丰富的铁匠通过观察高温炼铁炉的火色来判断炼钢质量。
第三，中国自古以来就没有使用木炭，而是使用高热的煤作为炼铁的燃料。到了北宋时期，煤被广泛用于炼铁。使用优质煤炼铁的优点是容易获得理想的高温冶炼效果。使用优质煤作为炼铁燃料也具有减少生产工序等方面的优势。此外，如果使用优质木炭作为燃料，当然需要大量的森林采伐来燃烧木炭，这既费时又费力，极大地限制了炼铁厂的选址条件。然而，当使用高质量的煤作为燃料时，没有这种限制。

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▲风箱——底管接高温炼铁炉吹氧送氧，以提高炉温，用现代工业电风扇送风。
众所周知，如果铁矿石在低温(800~900℃)下熔化，碳含量会很低，而其他无用的化学成分会增加，精铁会像海绵软木塞一样柔软。通过反复锻造铁矿石，去除多余的影响铁的有害化学成分，增加碳含量，可以提高钢的硬度，类似炼钢生产技术。早在战国时期就开始出现了。到了汉代，这种提高钢材性能的锻造技术已经相当普及。从实际操作中，人类已经了解到钢的硬度和韧性可以通过反复折叠和锤击来提高。

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▲早在宋代就出现了放水风箱，并利用曲柄杠杆机构原理推动《农书》的吹制。
从汉代开始，我们就掌握了根据不同用途控制加热和锻造时间的技术。当时汉代的百炼钢证明了一切， “百炼钢成钢”这个成语充分展现了当时中国铁匠的聪明才智。

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▲钢的浇注方法
它能消除钢中夹杂物，提高韧性，使其成分趋于均匀，组织趋于致密，晶粒细化，性能提高。古代铁匠对精铁加热锻造数百次，即百炼钢，魏晋时期是百炼钢的鼎盛时期。唐宋以后，由于铸钢技术的发展和普及，百炼钢厂的耗时耗力的生产减少了。

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▲宋代广泛打井开采煤炭炼铁冶金。
由于风箱和高温炼铁炉的普遍使用，发明了低温炼铁法。汉代可以生产出含碳量高(含碳量2%以上)的生铁，很快就发明了用这种生铁锻造的技术。含碳量高的生铁脆而重，而我国古代可以制造出含碳量低、延展性好的接近钢性能的可锻铸铁。这种铸铁虽然不能作为冷兵器的刀刃，但要满足农具等铁制品的大批量生产需要。

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▲冶炼出来的高碳钢需要反复折叠锻造才能制成冷兵器。
既然可以生产生铁，就有一种炼钢技术，把碳含量控制在2%以下，用来制造冷兵器叶片所用的材料。起初将生铁放入精炼炉中重新加热，用风箱吹入大量空气体，使不必要的成分燃烧而炼钢。再者，在实践中发明了用风箱将精铁吹制成各种微量元素(如碳粉)来控制铁的性质，即传说中的“炸钢法” 。因此，可以生产出质量稳定、含碳量低的生铁和含碳量高的钢。不久后，他发明了生产技术“浇钢法” ，可以高效率地大量提取优质钢——这种在精炼熟铁的同时精炼钢的生产方法几乎不含碳成分。这种新的炼钢方法出现在金代。通过这种技术生产的钢，也被称为Cetie ，是制造冷兵器的理想材料。

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