宋代竖炉炼铁

  来源: 科技日报

宋代称炼铁炉为蒸矿炉，取蒸石取铁之意。河北邯郸矿山村宋代炼铁炉高约6米，最大腹径2.7米，由砾石和耐火泥修筑。河北林岁、安阳宋代炼铁炉和黑龙江阿城金代炼炉都依山崖修建，于崖上装料，炉前平地进行熔炼操作，以节省运输和人力，炉体用硅质红、白砂石和花岗岩砌筑。河北桐柏宋代炼铁炉也用石砌，而福建同安宋明冶铁遗址的炼炉则用高岭土、黄泥和谷壳修筑。


    唐宋时代修筑炼铁炉已使用了多种筑炉方式和材料。到宋代，炼铁炉的内形已接近了近代高炉，有炉腹角和炉身角，成为两端紧束、中间放宽的腰鼓状，这种炉型有利于炉气合理分布，改善炉况，延长炉龄，是竖炉发展的重大改进。考古还发现，宋代炼铁已采用石灰石及白云石作为炼铁溶剂。
    从宋代起，就有可移动的“行炉”。又如江苏无锡、宜兴等地的“苏炉”、“鼓炉”，高约1米，炉膛为曲线形，他们通常用于化铁，也可以用于炼铁。中国竖炉的特点之一，就是无论炼铜或炼铁炉，熔炼或是熔化的不同工作要求，是通过炉料配比和熔炼制度的变化来实现的。


    对安徽繁昌竹园湾唐宋冶铁竖炉炉内残存物的考察发现，当时使用粟炭为燃料。用木炭做燃料炼铁当时已十分普遍，而用煤炼铁早在南北朝就已有了。宋神宗元丰年间（1078年），徐州发现煤矿，苏轼还作《石炭行》记述此事，作有“南山粟林渐可息，北山顽矿何劳锻”的诗句，显然他已能认识到用煤炼铁对解决燃料匮乏、促进冶铁发展的重要作用。河北安阳唐坡出土的9件宋代铁锭，含硫量为1.075％，显然是北方地区用煤炼铁的产物。