生铁冶炼技术的发明是中国古代冶金的独创性成就，对中国物质文明的发展有着深远的影响。铁分生铁和熟铁两种。包括钢在内，都是铁和碳的合金。一般说来，把含碳量小于0.05%的叫熟铁，含碳0.05%～2%的叫钢，含碳2%～6.67%的叫生铁。大约在公元前6世纪，在掌握块炼铁法的同时或稍后，中国发明了生铁冶炼技术。生铁是在1 150℃～1 300℃的高温下冶炼出来的，出炉时呈液态，可以连续生产，也可以浇铸成型，这种铁含碳量高(2%～4%C)，熔点低，质地硬，由于它适于铸造成型，因此又称作铸铁。迄今经鉴定发现的世界最早的生铁器，是江苏六合程桥出土的春秋晚期的一件铁块，为白口生铁所制。我国用铁的历史虽然比埃及、巴比伦等古文明地区要晚，但国外的炼铁技术长期停留在块炼铁阶段。我国大约在春秋时期开始采用块炼铁，这种铁是在800℃～1 000℃的温度下，用木炭直接还原铁矿石而得到的铁料，其成分虽接近于纯铁，但质地疏松，呈海绵状固体块，故又称海绵铁。因块炼铁炼成后不能从炉里流出，每炼一次，就得毁掉炉膛才能取出铁块，效率低，不能连续生产;锻造成型费工，而且含有大量的渣滓，所以在生铁冶铸技术发展起来后，块炼铁就逐渐被淘汰了。

我国是世界上最早发明和使用生铁的国家，而且生铁冶炼技术在一个相当长的时期里一直居于世界前列，欧洲到14世纪才出现生铁。我国生铁技术发明比较早的原因：一是我国很早就有了比较强的鼓风系统，使用了多橐鼓风;二是对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竖炉。同时也与我国青铜技术的发展有关。早期炼出的生铁为白口铁，铁中的碳以极脆硬的碳化铁(Fe₃C)形式存在，因而使生铁铸件极易脆裂。为降低白口铁的脆性，约公元前5世纪的战国早期，出现了铸铁柔化技术，即用退火热处理的方法，使白口铁中与铁化合的碳(Fe₃C)成为石墨析出。这种铁具有一定的塑性和冲击韧性。依照热处理的条件不同，它又可以分成白心可锻铸铁和黑心可锻铸铁两种。白心的以脱碳为主，又叫脱碳可锻铸铁;黑心的以石墨化为主，又叫石墨化可锻铸铁。目前我国发现的最早的可锻铸铁是洛阳水泥制品厂出土的铁铲，属战国早期。它部分显示了黑心可锻铸铁组织，基体是铁素体，有团絮状退火石墨。战国中晚期以后，可锻铸铁工艺更加成熟，许多铸件都经过了可锻化退火处理，如长沙出土的战国中期铁铲，大冶铜绿山出土的几把战国中晚期铁锤、铁斧、铁锄，渑池汉魏窖藏的铁镢、铁铲、铁铧等。这些可锻铸铁中，既有白心的，也有黑心的，分布广泛。这一时期通过提高冶炼温度和降低冷却速度，又出现了白口铁中夹有片状石墨的麻口铁，丰富了生铁的品种。到汉代，生铁冶铸技术有了进一步的发展，已能生产性能更为优异的灰口铁，这种铁具有一定的韧性和较好的耐磨性、吸震性。灰口铁的发明是中国古代生铁技术的又一重要成就。汉代为适应对生铁的大量需求，炼铁竖炉的容积和炉缸面积有大幅度的增加，鼓风技术也获得了提高。迄今发掘出的容积最大的古代炼铁炉是河南郑州古荥河一遗址出土的两座东汉椭圆形炼铁炉，炉缸长轴约4米，短轴2.8米，高约6米，容积约50立方米。汉代鼓风技术的进步体现在东汉初年出现的靠水力驱动的鼓风装置——水排，它不仅能提高产量，也能提高炉温，改善竖炉的运行并稳定生铁的质量。

唐宋时期，炼铁炉的大小、筑炉方式和材料已多样化，炉的内形已接近于近代高炉，有炉腹角和炉身角，成为两端紧束、中间放宽的腰鼓状。这种炉型有利于炉料顺行，炉气合理分布和冶炼操作，是竖炉发展的重大改进。此外，唐宋时期采用木扇鼓风冶铁，木扇是一种能形成持续风流的箱式鼓风器。而到了明代，则以大风箱取代木扇，效率更高了。遵化是明代冶铁的重要基地，其炼铁炉已具有较大规模，使用萤石作为熔剂。我国古代炼铁的燃料在宋代时已盛行用煤炼铁了，到了明代开始用焦炭炼铁，这也是一个进步。清代冶铁业的生产规模和明代大体相同。

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