領先西方1000多年 “探訪古滎漢代冶鐵遺址”系列之二
2014/2/21 10:57:23 點擊數:
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漢代高爐 一天煉一噸鐵
不似漢霸二王城的聲名顯赫,也不如滎陽古城墻的巍峨壯觀,古滎漢代冶鐵遺址的敘述方式是冷冷的,沒有感情色彩,沒有浪漫抒情,甚至很少有故事穿插其中。
有關古滎漢代冶鐵遺址的介紹材料,匯集到一處,要不了幾分鐘你就可以了然于心:
“遺址位于鄭州城西北27公里處的古滎鎮,面積約12萬平方米。發掘發現有兩座規模較大的煉鐵高爐殘跡,東西并列,相隔14.5米。爐基深3米,爐缸為橢圓形,面積8.5平方米,爐壁厚1米。在爐前清理出大小不等的13塊積鐵,其中一塊重約23噸。爐前有寬敞的工作面,在冶煉區東部和南部有堆爐渣的坑,爐渣堆積厚6米以上。圍繞煉爐,還有礦石加工場、高架、鼓風管殘片、水井、水池等設施,組成了一個完整的冶煉系統。同時出土很多熔爐的耐火磚和大批陶模。這個作坊生產的鐵器鑄造質量優良,并根據產品性能的需要作了柔化處理。高爐附近出土大量成套的鑄造模具和鐵器成品,大多有‘河一’銘文,產品以生產工具為主。發掘中還清理了陶窯14座及船形坑等與冶鑄有關的遺址。遺址的年代為西漢中期至東漢時期。發掘材料證明它是官營的冶鑄聯合作坊,對研究我國冶金史具有重大意義,古滎遺址出土的高爐是目前我國發現的古代容積最大的煉鐵爐。”
這是一段枯燥的文字,對于遠離冶金研究的普通人來說,實在是無趣,必須強打起精神,才能勉強看下去。但冰涼的數字后面深藏的是榮耀和輝煌,是中華民族一段激情澎湃的歷史。
一號高爐的數字說明,當時這個高爐一天可以冶煉一噸鐵。就是與近代煉鐵高爐相比,一號高爐的冶煉能力也不落后。
由河南省博物館、石景山鋼鐵公司煉鐵廠、《中國冶金史》編寫組共同撰寫的《河南漢代冶鐵技術初探》一文中說:古滎的煉鐵高爐是橢圓形的,這種橢圓形高爐的出現,說明漢代冶鐵工匠對擴大爐的容積作了巨大的努力,對鼓風與爐徑的相互關系已有深入的認識……冶鐵工匠從長期實踐特別是對停產高爐的多次拆修中,逐漸認識到高爐中心不能充分發揮作用的原因,創造了橢圓形煉爐,既增大了爐缸面積,又能縮短風管和高爐中心區的距離。
高爐斷面由圓形到橢圓形,是煉鐵歷史上的一個技術進步。直到1850年,美國才建成了兩座橢圓形高爐。同一年,英國也建成了一座橢圓形高爐,而后不久,在當時的主要產鐵國家瑞典和俄國,橢圓形高爐也相繼建成。有意思的是,雖然落后中國1000多年,但在當時的情況下,這仍然被西方當作“新的創造”。
據記載,我國在戰國、秦漢時期已成功地用鐵范鑄造壁厚不到3毫米的鐵鋤,而且使用了鐵芯。
在20世紀30年代以前,黑心韌性鑄鐵都要求以鐵素體為基體,如果出現珠光體,便被認為是韌化不足,有缺陷。后來才逐步采用具有較高強度和耐磨性能的鐵素體-珠光體基體或珠光體基體的黑心韌性鑄鐵,用來鑄造曲軸、連桿、齒輪等重要零件和農機具,而早在漢代,我們的祖先已經采用這種方法來控制鑄件的金屬組織,改進鑄件的機械性能。
古滎冶鐵遺址出土的兩塊梯形鐵板,經鑒定屬于低碳鋼。用火花鑒別法檢驗并與工業純鐵和低碳鋼樣本比較后發現,另外的十余塊鐵板均經過脫碳處理,已經從鐵變成了鋼材。這說明,在漢代的時候,鑄鐵脫碳成鋼這一工藝已經廣泛應用于生產工具或生活用具的制造。這就擴大了鐵的使用范圍,對于鋼鐵生產有重大作用。
實際上,上個世紀大煉鋼鐵時,中國民間一直還在沿用漢代的炒鋼方法———在地面下挖一長方形的土坑,然后掏成橘狀爐缸,再涂一層耐火泥。在一側挖爐門,把爐蓋置于爐口之上,爐蓋中央有通風孔,向下鼓風。炒鐵時,先將碎木柴裝入爐內,點火燃燒,等爐缸內達到一定溫度時將生鐵碎塊裝入爐內,堵塞爐門,鼓風燃燒。待生鐵半熔化,以鐵棍用力攪拌,然后讓鐵水結成塊,用鐵鉗夾出,放在鐵砧上捶打,擠出渣子就成為生鐵。
有“河一”標志的鐵類農具、生活用具等,都是古滎冶鐵遺址出品。在古滎冶鐵遺址出土的一種鐵鏟子只有兩毫米厚。研究發現,這種鐵鏟中間是白口鐵,周圍則是鋼。這樣的設計非常合理———白口鐵耐磨,而鋼則以柔性起到保護作用———沒有足夠的技術水平根本就做不到這一點。
在西方,硬度比較高的球墨鑄鐵是在上世紀由英國人冶煉出來的。而早在漢代,我國已經有球墨鑄鐵。經檢測,漢代的球墨鑄鐵性能達到了上世紀末我國同類產品的A級標準。可以毫不夸張地說,我國的冶鐵技術在許多方面領先西方1000多年。
一篇論文 引出一串故事
談到古滎漢代冶鐵遺址,繞不開一個叫李京華的老人,因為有關古滎漢代冶鐵遺址的很多研究成果,都出自這位老人之手。
2004年3月的一天,我來到省文物研究所附近李京華老人的住處時,老人的電腦還開著,顯然老人尚在勤奮筆耕。談到古滎漢代冶鐵遺址,老人有些傷心,還帶著些許氣憤。
他拿來新近撰寫的《風風雨雨四十年(1965~2005年)》一文讓我看。這是有關一篇論文遭際的文章,那篇論文就是李京華老人撰寫的《漢代鐵農器銘文試釋》。
這應該是最早公開發表的涉及古滎冶鐵遺址的論文。這篇論文寫成于1965年春,原打算交給《文物》月刊發表,但當時恰遇“文化大革命”開始,《文物》停刊了。1973年春,老人索回文稿,進行了充實和修改。當時的河南省博物館有個規定:凡發表文章都要由編輯部推薦(審查)。結果有編輯認為文中的觀點只是推測,毫無根據。史樹青、李學勤、陳直、俞偉超等專家看過這篇文章后,均表示贊成,這篇文章終于被送到《考古》,并發表于1974年第1期的《考古》。但讓李京華老人震驚的是,論文的結語被砍了。
李京華老人一氣之下再也不在《考古》期刊發表文章,而改在地方刊物發表,因為地方刊物尊重作者的學術觀點。
李京華老人論文的結語,實際上主要是六點:鐵官標志的制定是在全國統一進行;鐵官作坊的統一編號與系統管理;多座作坊編號有順序;冶鐵作坊的分類管理;鐵器的調運與傳播;應繼續填補鐵官的空白。
這是李京華老人在詳細考察了古滎冶鐵遺址后,從古滎漢代冶鐵遺址出土的“河一”等標志出發,結合其他地方的標志而得出的結論。
40年來的新發現沒有否定李京華老人的這六點結論,而是充實、加強了這六點結論。
李京華老人有關漢代冶鐵研究的論文發表后,引起了國外尤其是日本學術界的關注。日本廣島大學的潮見浩教授是冶鐵技術史的權威,他在《漢代鐵農器銘文試釋》發表后開始注意李京華的動向。但幾年過去了,他在《考古》上再也沒有看到李京華的名字。
潮見浩想:李京華是改行了,還是有其他原因?
1989年秋,潮見浩教授派遣自己的研究生,帶著贈書與信件專程到鄭州尋找李京華。見到李京華后,李京華把以前發表的稿件,復印后托來人帶回。自此,李京華與潮見浩建立了書面的交流關系。
1992年夏,潮見浩教授專程來到中國與李京華相見。當他得知李京華已經發表的冶金考古論文較多時,便主動資助他出版《中原古代冶金技術研究》論文集。
1993年冬,在潮見浩教授的籌劃下,在廣島市召開了“東亞鐵文化起源與傳播學術國際會議”,中國方面的參加者是北京科技大學韓汝玢教授與李京華,韓國有兩位專家出席,日方的參加者有120多人。李京華在會議上演講的題目是《中國秦漢冶鐵技術與周圍地區的關系》。
1994年6月,《中原古代冶金技術研究》論文集出版。論文集在日本和讀者見面不久,市場上很快見到了盜版。專業性很強的考古論文集竟然也遭到盜版,由此可以看出《中原古代冶金技術研究》論文集在日本的受歡迎程度。
日本兵庫縣妙見山麓遺址調查會的神崎勝先生,在遼寧省文物考古研究所孫守道先生處得到《中原古代冶金技術研究》論文集后,便在日本礦業史研究會創辦的《日本礦業史研究》上向日本讀者全面介紹了文集的內容。從此,李京華又和神崎勝先生成為交流頻繁的摯友。
隨著李京華老人關于古滎冶鐵遺址的文章不斷傳播,許多人對以“河一”為標志的
責任編輯:C009文章來源:大河報 2004-04-16