大汉帝国和中国古代冶钢技术(第10页)
宋代以前这方面的记载很少,宋以后至少有三种不同的工艺类型。
第一种,生铁陷入法。
沈括《梦溪笔谈》卷三云:“世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,封泥炼之。
锻令相入,谓之团钢,亦谓之灌钢。”
此“柔铁”
即古代“熟铁”
。
此“封泥”
的作用有三:(1)使铁料各部分均匀受热,让生铁缓慢熔化。
(2)防止生铁熔化后的流失,使之更好地与柔铁作用。
(3)防止和减少碳在炉气中的烧损。
第二种,生铁覆盖法。
宋应星《天工开物》卷一四云:“凡钢铁炼法,用熟铁打成薄片,如指头阔,长寸半许,以铁片束包尖(夹)紧,生铁安置其土(上)(原注:广南生铁名堕子生钢者妙甚)。
又用破草履盖其上(原注:粘带泥土者,故不速化),泥涂其底下。
洪炉鼓鞴,火力到时,生钢先化,渗淋熟铁之中,两情投合。
取出加锤,再炼再锤,不一而足。
俗名团钢,亦曰灌钢者是也。”
此操作比生铁陷入法又有了一些进步:(1)生铁置于“熟铁”
上,熔化后向下渗淋,就增加了生、“熟”
铁接触反应的机会,减少了生铁流失的机率。
(2)不需封泥,而是上盖破草履,下涂泥,简化了操作。
(3)“熟铁”
为薄片状,增加了反应面,提高了生产率。
第三种,生铁浇淋法。
约始创于明代中期,清时在安徽芜湖,湖南湘潭等地都较兴盛,因传为江苏工匠始创,又名之为“苏钢”
。
明代唐顺之《武编前编》卷五“铁”
条说:“熟钢无出处,以生铁合熟铁炼成,或以熟铁片夹广铁,锅涂泥入火而团之,或以生铁与‘熟铁’并铸,待其极熟,生铁欲流,则以生铁于‘熟铁’上,擦而入之。”
此“熟钢”
即灌钢,这里谈到两种操作,前者与沈括所云相类似,后者即是苏钢工艺。
陈春华《嘉庆芜湖县志》卷一也有苏钢的记载:“居于廛治钢业者数十家,每日须工作不啻数百人。
初锻‘熟铁’于炉,徐以生镤下之,名曰餧铁,餧饱则镤不入也。
于时渣滓尽去,锤而条之,乃成钢。”
《光绪湘潭县志》卷十一、1935年出版的《中国实业志(湖南)》第七篇都说到湘潭苏钢是乾隆年间从芜湖传去的。
可知芜湖苏钢应在清代早中期便较发达。
与前二法相比,苏钢操作的优点是:(1)其“熟铁”
仅仅是初锻过的,组织较为疏松,便增大了生、“熟”
铁接触反应面,所含氧化夹杂亦较多,可提高碳氧反应的强度,增强去渣能力。
并且,部分氧化亚铁可被还原,就提高了金属收得率。
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