《天工开物》中的锤锚图

在古代的技术条件下有两种炼铁法：一种是块炼法，是在碗式炉或较低矮的竖炉内，在较低温度下将氧化铁还原成海绵铁，再经锻打、挤渣成为熟铁，再渗碳、锻打即可制成钢；另一种是生铁冶铸法，是在高大的竖炉内，以高温将氧化铁还原并增碳成为液态生铁，再从炉中放出，铸成锭块或浇铸成器，生铁可经过多种处理方式炼成钢或可锻铸铁。西方自公元前两千纪一直采用块炼铁技术，直到公元14世纪欧洲才开始生产生铁并铸成铁器[1]。

中国最初使用的人工铁制品也是块炼铁产品，但很早就发明了生铁冶炼技术并随即占据了主流地位。已知最早的生铁制品是山西垣曲天马—曲村出土的春秋早期和中期（约公元前8至7世纪）的白口铸铁残块[2]。至迟在公元前6世纪生铁冶炼技术已有了规模发展，较多的生铁制品出现于黄河中游的晋陕豫和长江中下游的吴楚地区。目前已发现最早的冶炼生铁的竖炉是河南西平酒店战国后期的竖炉[3]。

以生铁冶铸技术为基础，中国发展出一整套独特而且先进的钢铁冶炼和加工工艺。至迟于战国时期，发明了将白口铁加热获得可锻铸铁的铸铁柔化技术、将白口铁退火脱碳获得铸铁脱碳钢的制钢技术；至战国时期开始使用铁范成批铸造铁器；至迟于西汉，中国出现了在半融熔状态下将生铁炒炼脱碳成熟铁或钢的炒铁、炒钢技术；至东汉已经掌握了将钢铁制品进行多次折叠锻打的百炼钢技术，还出现了将生铁和熟铁合炼成钢的制钢技术，之后发展成为灌钢技术。另外，还陆续出现了夹钢、贴钢、生铁淋口、焖钢等多种制钢技术[4]。

中国以生铁为本的钢铁冶炼技术大大提高了社会生产力，创造了辉煌的钢铁文明，为古代政治、经济、文化发展奠定了技术和物质基础。中国古代生铁冶铸技术以中原为中心，逐渐向周边地区扩散传播，促进了周边地区经济和文化的发展，为世界文明的发展做出了重要贡献[5]。（周文丽 撰）

参考文献

[1] Wagner, D. B., 2008. Science and Civilisation in China, Volume 5: Chemistry and Chemical Technology, Part 11: Ferrous Metallurgy. Cambridge: Cambridge University Press, pp. 356-357

[2] 韩汝玢：《附录六 天马-曲村遗址出土铁器的鉴定》，《天马-曲村1980-1989》，科学出版社，2000年，1178-1180页

[3] 黄兴：《中国古代冶铁竖炉炉型研究》，北京科技大学博士学位论文，2014年

[4] 杨宽：《中国古代冶铁技术发展史》，上海人民出版社，1982年；华觉明：《中国古代金属技术——铜和铁造就的文明》，大象出版社，1999年；韩汝玢、柯俊主编：《中国科学科技史。矿冶卷》，科学出版社，2007年；陈建立：《中国古代金属冶铸文明新探》，科学出版社，2014年，302-307页

[5] 王巍：《东亚地区古代铁器及冶铁术的传播与交流》，中国社会科学出版社，1999年；陈建立：《中国古代金属冶铸文明新探》，科学出版社，2014年，309-383页

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来源：中国科学院。