中外古代冶金之冶铁技术简述——领先还是弯路？
大家都知道两点之间直线最短，如果没有直线，则越接近直线的路径路程越短，因此我们首先来确定下铁器时代的技术出发点和目的地都在哪。在石器时代，人类就开始了铁的应用。那些曾经带来灾难的陨石中的一部分几乎整块就是铁做成的，于是穿着草裙兽皮的原始人们拿着星星们开始了铁为人类所用的历史。
——Tyiecote的《世界冶金史》，以后不注明的话铁灰色背景的就是此书
（注意上面文字中的偶然混入问题）
单纯从铁陨石品质问题来说，虽然有一定缺陷，但作为铁制品原来其质地还是相当不错的，几乎所有铁陨石都是可锻的，而这一点对于铁来说有着异乎寻常的重要性，这个后面我们会说到。那么铁陨石为什么不能作为我们的起点呢？说白了，太少～
这里所说的冷锻晶面破裂便是我们所说的小瑕疵了。
250显然是干不了大事的，因此我们要说的真正的起点是铁矿石，
对于铁矿这回事，我觉得还是教科书比较好～
请注意其中关于各种铁矿在我国分布以及多少的描述。
现在有一种说法，认为我国后期铁制品质量下降，是因为本国铁矿含硫磷高导致的问题。对此说法，理论上确实没错
——以上两图来自《冶金概论》
这一说法中，说中国古代铁矿所采的99.76%都是有害的高硫高磷矿，我实在无法找出官方或学术界哪里有过这等说法，但是相反的说法我倒是有些，给大家一看
——中国科学技术史·矿冶卷
——《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》
——《地质论评09年11月－我国铁矿资源状况》
——《中国矿情》
硫磷含量是高是低，我们可以从国家矿石标准来看
——《中国矿情》
大家可以看出，前面所给出的桐柏毛集矿矿石已有能达到炼铁一级品的水平了，其中磷含量更是相当理想，都低于炼钢一级品的要求，而这一点更加重要，正如前文所引《冶金概论》所说“控制生铁含磷的唯一途径就是控制矿石含磷量”
再看看另外一些铁矿的相关情况
齐大山铁矿
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攀枝花
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铁山
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凹山
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白云鄂博
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可以确定，中国铁矿并不存在la仙所谓特别高硫高磷的状况
其实这事很简单，钢比铁好，就这么回事，因为钢在性能上相对平衡，能够适应各种使用环境。所以到了近现代衡量国家实力时钢产量是个非常关键的数据。从古代冶金的走向我们也可以看出来，不管最初从矿石炼炉里出来的是什么玩意，最终人们还是要尽可能的把它们变成钢。
当然，虽然同样是钢但却又有所不同，钢也有锻铸之分，有无良好热处理之分等等，不过这些都会在接下来的内容中说到，所以这里就这么简单说下得了。
这一段是对中世纪时期的日本冶铁法的描述
再看看日本人自己的说法：
注：这里的“风箱鼓风”是翻译上的缺陷，实际上其发音就是“塔塔拉”，作为一种方法的名称时一般译为“塔塔拉”法，然后炼出生铁也是不对的，实际上出来的东西是海绵铁，或者说块炼铁。本书作者渡边公平。
块炼是什么呢？就是前面说的炼出bloom的法子了～
那么好了，从欧洲到非洲到印度到日本看了一圈，大家应该知道他们的冶金发展过程了～
简单说就是从一开始用块炼铁一直用到死，欧洲人一直到了14世纪，快进入近代时才开始使用生铁，这是因为脑子笨呢还是中国人太聪明呢？我们后面再说～
虽然我们不是最早发明冶铁的，但是生铁是我们最早，，对此我国书籍中一向吹的天花乱坠。还动辄以此bs块炼法～我且选一些给大家看看～
——杨宽
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——韩汝玢
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——何堂坤
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——北京钢铁学院
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类似的很多，我就不一一列举了，反正都大同小异，下面开始讨论～首先我们知道中国矿石进入炉子后生产出来的成品是生铁，也就是铸铁，这是个怎样的东西呢？
——《中国冶金百科全书》
——《冶金概论》
性脆，不能塑性加工，抗拉强度低～看起来不是个很好的东西对吧？
这一点我们的古人和现代的专家们当然不会不明白，先看看专家说法～
——北京钢铁学院的《中国古代冶金》
——杨宽的《中国古代冶铁技术发展史》
——华觉明《中国古代金属技术》
——《中国金属技术史》
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可以发现，产出的铸铁不但有现代铸铁一样的脆、杂质高等问题外，还有比现代铸铁更严重的铸造体积变化和缩松等等问题。相对来说唯一的优势就是铸铁高硬度带来的耐磨了，可是古代什么地方需要用到铸铁耐磨呢……？
我们再看看同一时间外国人们从炉子里取出来的东西——海绵铁
http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=5c311f926e061d957d4637304bf50a5d/e43326fa828ba61e5de3ae854134970a304e5915.jpg
——中国冶金百科全书
——技术史 注：直接产钢这属于特殊情况，不能代表普遍情况
普遍情况依旧是bloom出现
早期的bloom从熟铁到钢到铸铁还有其他渣滓都有，人们在炼成后，会把bloom打碎，挑出熟铁和钢的部分，丢掉铸铁和其他渣滓……到中后期时，熟铁成了最主要部分。
——《中国冶金百科全书》
但此时出的熟铁还不是一般我们所见的铁皮的那种熟铁，这时的熟铁结构如同海绵一样到处是气孔，放大一点看会让有密集恐惧症的人浑身疙瘩，当然，这种用小锤子就能敲碎的bloom也谈不上什么结构强度，完全只是个代加工品。
好了，看完别人的东西，我们下面又回到天朝～
前面说过，出炉后的铸铁是个蛮糟糕的玩意，性能太水，很少有人能忍受这种东西。于是后来发展出了些个解决的办法。
1、退火脱碳：
——杨宽
但实际上发展到韧性铸铁是第二次进步的结果，虽然同样是退火但流程中有两次
——《中国科学技术史·矿冶卷》
——《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》
这种办法再进一步可以得到铸铁脱碳钢
——《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》
——杨宽
当然有人看见钢字就以为这下一步到位了，但实际上呢？
——《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》
作为一种实际上的铸铁，他虽然在强度上有所提高，但铸造带来的气孔问题依然没有解决，当然这一点在理论上也不可能这样就解决了。可想而知其性能与真正的钢根本无法相提并论。
当然，除了脱碳到钢的，毕竟古人的控制能力不佳，也有脱碳过头的，于是有了脱碳渗碳钢……
或者我这作者说这铸铁XX钢性能不行，是不是我忽悠读者打击爱国心呢？
有个简单的办法可以证明，下面再说～
倘若有了一般人所想的那种钢的性能，那么这时候应该是这东西一统天下的时候了，但是事实上呢？
这把刃部硬度甚高的剑就是被广泛吹捧的西汉刘胜墓剑，但是你们也看到了，这把剑并不是铸铁脱碳钢，而是和外国人一样的块炼渗碳钢～
——《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》
——华觉明
可以看出，在二者并存的时代里，块炼制品依然是军队兵器制造和贵族用品的首选之一，而铸铁脱碳制品基本就是农具……当然这不只是我的结论～
——北京钢铁学院的《中国古代冶金》
锻造器物的唯一原料，不需要我再说什么了吧？
为了防止有人傻到连锻制品性能更好都不知道，提前打个预防针～
那么在铸铁脱碳这个插曲后，真正的主角要上场了，就是
2、炒铁
——华觉明
按常理说看到这肯定有人尤其是爱国的会忍不住跟我吵“炒钢”，所以我得多贴点书～
——《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》
——《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》
——北京钢铁学院的《中国古代冶金》
事实上古文献里本无炒钢，都是炒铁，这一工艺的目的也是做出熟铁来，只不过是恰巧出了些钢，现代就有人大名一放成炒钢了，完全不顾绝大多数产物都是熟铁……真正要从炒铁变成钢，得这样
——《中国科学技术史》
看清了吧，依然是锻成钢……
如果不锻会怎样呢？炒铁由于是在半熔融状态下处理，直接产物夹渣非常高，30%都有，另外也会有部分铸铁的气孔问题保留，简单说就是性能会渣了～
炒铁好不好呢？当然本朝总是说好的啦，总结有如下几点
——《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》
但是说的好听，还往两步冶炼成钢上靠，也不问问古人做到控制的好了么？
——杨宽
首选是到明朝以前熟铁和低碳钢就没分清
——《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》
其次钢比熟铁含碳高，真成了钢排渣又难下了
最关键的是，炒铁成钢能控制稳了，以后还有灌钢什么事啊？古人闲的无聊非要又耗铁又费时间拿自己玩啊？至于灌钢咱们后面再说。先看看耗铁的情况
看官记好，这炒铁已经把1/3的铁给弄没啦～
现在天朝第二步从生铁加工出了韧性铸铁和熟铁，外国的童子们呢？我们来瞅瞅看～
——技术史
外国佬们把块炼铁产出的熟铁拿去直接锻了……
那么锻了后成什么了呢？
罗马和中世纪的资料告诉我们可以直接出钢了……
——技术史，这依然是印度来的“中国铁”
你可以买下这些钢块后再加工成器物了～
也就是说，作为材料的使命，外国佬们到此就算走完了，剩下的是加工为器物的事情了～
当然外国佬也有些更啰嗦的，比如搞乌氏钢（可能就是大马士革钢）的～
放进第二个炉子——坩埚炉再烧一遍渗碳成钢
当然这样出来的东西做刀剑时也依然需要锻打～
不过总之基本都是从海绵铁出来的熟铁经过一个步骤成钢了～
但天朝这边经历了步骤2后仅仅是生铁变熟铁，还需要步骤3～
终于要正儿八经成钢了，这里有两个办法。
1、百炼钢
这就是古往今来为制作神兵利器的传说中的办法，百炼钢是怎么回事呢？
——《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》
——《中国科学技术史》
——杨宽
类似的太多不一个个截图了，总之看了之后应该很清楚了……
不就是拿着熟铁锻打然后渗碳的话还可以成钢么……锻打不就是让晶体紧致和排渣么，这锻打渗碳的程序和别人又有个哪门子区别……搞到第三步才成钢……
当然理论上用块炼铁也能“百炼”，不过目前缺乏相关证据……
不过倒也无需太在意，因为百炼钢本来就是少的一塌糊涂的东西，真正的主角是这个～
2、灌钢
啥也不说了就看专家们说法吧
——杨宽
——《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》
——《中国科学技术史》
各位看明白否？简单说就是先把矿石炼成生铁，随后把生铁用炒铁炒成熟铁，再把一部分熟铁+一部分生铁一起放炉子里烧，烧出来的东西再锻一番最终成钢……
不知道专家们写的时候会怎么想，这硬生生的从吹嘘的炒钢是两步冶炼成钢变成了四步冶炼啊……比百炼钢还多一步啊……
不但步骤增加了，损耗也大大增加了，还记得前面所说炒铁耗去1/3铁么？且看灌钢两种方法
——《中国科学技术史》
说明，灌钢又是一种半熔融状态炼钢法
——《中国古代金属冶炼和加工工程技术史》
上一回半熔融炒铁炒掉了三分之一，这一回半熔融即使渣少了损耗少了，也得五分之一吧？
——杨宽
这里杨宽认为从黄铁炼钢铁是锻打，但此书出自晋隋，灌钢法已经存在，因此也有可能是灌钢炼制，而且看官别忘了，灌钢出炉后也是得锻打的。
当最终各自发展成这样，从同样的矿石出发搞出同样的材料，步骤比别人多，又不比别人少用锤锻，究竟凭什么认定中国的生铁路线就是领先世界一千年的呢？这明明是自己玩自己绕了个大弯子么……
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