生 铁

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百分之○·○五以下的叫熟铁,百分之○·○五到百分之二·○的叫钢,百分之二·○到百分之六·六七的叫生铁。

人类早期炼得的熟铁通常叫块炼铁,它是铁矿石在八百到一千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。生铁的冶炼温度是一千一百五十到一千三百摄氏度,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。欧洲许多地方的块炼铁是公元前 1000 年前后发明出来的,但是直到公元十四世纪才有生铁。我国却不是这样。我国冶铁术大约发明于西周时期,比欧洲晚,可是它一经发明,不久就出现了生铁,后来者居上,使我国成为世界上最早发明并使用生铁的国家。

1964 年,江苏六合程桥镇出土一件春秋晚期的铁块,经鉴定是白口生铁。这是到现在为止我国出土并且经过科学分析的最早生铁实物。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。