什么时候工匠懂得炼铁和烧木炭的

【专家解说】：人类使用铁至少有5000年历史。已知中国最早的铁器是河北出土的商代铁刃。后确认为是用含镍较高的陨铁锻成。另外有同时代北京平谷的陨铁刃，河南商末的铜兵铁刃，这些说明，原始人民早期使用天然铁，是具有普遍性的。 公元前6世纪前后，中国就发明了生铁冶炼技术。尤其是春秋战国时期，块炼铁和生铁冶炼两种工艺几乎是同时生产。原始的炼铁炉是由石堆炼铁法改造而成的。在土中挖一坑洞，周围用石块堆砌，称为地炉。将铁矿石和木炭一层加一层的放在地炉中利用自然风力进行燃烧，利用木炭不完全燃烧产生的一氧化碳 ，使铁矿石中的氧化铁还原成铁，冷却后，取出铁块。这种炼铁法叫块炼铁。其炉温大约1000摄氏度左右，离纯铁的熔点（1534摄氏度）相差甚远。块炼铁得到的铁质地疏松，还夹着许多杂质不坚韧，并无多大实用价值。后来经过不断的实践，人们发现把这种铁加热到一定温度下经过反复锻打，就可以把夹杂的氧化物挤出去，此时铁的机械性能就得到了改善。在反复锻打铁块的基础上，古人又得出了块炼铁渗碳成钢的经验。因块炼铁质柔不坚，渗碳块炼钢又太坚硬，人们又发明了炼钢的淬火工艺，进一步提高了块炼钢的机械性能。 生铁的冶铸工艺与块炼铁法的差异在于，利用人力鼓风冶炼，它的炉温达到1100~1200摄氏度。在这种炉温下，通过被还原生成的固态铁吸收碳，降低其熔点，从而得到液态的生铁，液态的生铁可以直接浇铸成器。公元前513年赵国铸的“刑鼎”，就是我国掌握冶炼液态铁和铸造技术的见证。 从战国到西汉，生熟铁并用平行发展。早期的铸铁都是白口铁，铸造性能较好。但是碳是以化合碳的形式存在于铁中，导致生铁脆硬，不耐碰击。因此，在战国早期，人们就创造了白口铁柔化术。即通过长时间加热，将白口铁中的碳化铁分解为铁和石墨，消除大块的渗碳体，这时提高铁的柔性起了良好的作用。 西汉，再块炼渗碳的基础上兴起了“百炼钢”技术。他的特点是增加了反复加热锻打的次数，这样既加工成型，又是夹杂物减少，细化和均匀化，大大提高了钢的质量。西汉中期，又出现了炒钢，即将生铁炒到成为半液体半固体状态，并进行搅拌，利用铁矿物或空气中的氧气进行脱碳，借以达到需要的含碳量，在反复热锻，打成钢制品。这省去了烦难的渗碳工序，又使钢的组织更加均匀。炒钢的发明，也打破了先前生铁不能转为熟铁的界限，使原先各行其是的两个工艺系统得以沟通。成为统一的钢铁冶炼技术体系。 东汉时人们发明水利代替人力鼓风。西晋南北朝时已经开始使用煤和木制风箱鼓风。并且新的灌钢技术出现。他是将生铁炒成熟铁，然后同生铁一起加热，由于生铁的熔点低，易于溶化，待生铁熔化后，它便“灌”入熟铁中，使熟铁增碳而得到钢。 从唐代到明代，是古代钢铁技术全面发展和定型的时期，唐宋时期实现了农具从铸制改为锻制这一具有重大意义的历史性转变。以生铁冶炼——生铁炒炼熟铁——生熟铁合炼成钢为主干的钢铁工业体系趋于定型。明代人们已经懂得了炼焦，还用焦炭进行冶炼。明代中末 到清末，传统钢铁技术发展缓慢。