最古老的原始的煉鐵爐稱(chēng)為球形爐（“bowl”爐），這種爐不過(guò)是在土坡或巖石上掘一洞穴，它可能具有黏土的圓頂，還有做成風(fēng)口由風(fēng)箱向內(nèi)吹入空氣（圖3）。

    圖3  古代歐洲的煉鐵爐之復(fù)原圖
a-豎形爐；b-英國(guó)的攪煉爐（公元前3~公元前1世紀(jì)）
破碎的鐵礦石和木炭以層狀置于燃燒的木炭之上，溫度一定在1150℃以上，這種形式的爐沒(méi)有爐渣排出口，爐渣沉積于爐底形成碗形渣塊，還原鐵在渣塊上面煉成。作業(yè)完成后，將上部黏土壁破壞，取出還原鐵鐵塊，清掃干凈后再進(jìn)行下次的作業(yè)。球形爐在羅馬得到進(jìn)一步的改良和發(fā)展，設(shè)計(jì)了爐渣排出口。除球形爐以外，還有像近代非洲的煉鐵爐似的自然通風(fēng)型的爐體，公元前8世紀(jì)阿西利亞王時(shí)代20kg的鐵塊可能是用這樣的爐子生產(chǎn)的。
    初期鐵器時(shí)代的狀況可從歐洲的遺跡窺知一斑，其代表地方是奧地利的Hallstatt及瑞士的La.Tene。Hallstatt是通過(guò)多瑙河將小亞細(xì)亞的鐵器文化傳到歐洲的基地，奧地利有許多古代的煉鐵爐為例，其主要有球形爐；豎形爐和圓拱頂爐（圖4）3種。

圖4  德國(guó)Engsbachtal的圓拱頂爐(a：平面圖．b：A-B斷面：c：C-D斷面)
    其中豎形爐具有強(qiáng)制通風(fēng)孔的，在德國(guó)也曾發(fā)現(xiàn)。圓拱頂爐在德國(guó)及英國(guó)北部也有發(fā)現(xiàn)，都是古老形式的，沒(méi)有排渣口，新型的具有排渣口，因此有無(wú)排渣口是區(qū)分初期鐵器時(shí)代爐子與羅馬時(shí)代爐子兩種爐子的標(biāo)志。
    此類(lèi)歐洲初期的煉鐵爐，均是采用直接法煉鐵，鐵由木炭還原，不熔化只生成糊狀，熔渣是( 2FeO?SiO2)系渣，含有較高的FeO，防止生成的金屬鐵滲碳，煉制成的鐵含碳量較低，是熟鐵或低碳鋼，是直接冶煉而成的。
    凱爾特(Celtic)時(shí)代的德國(guó)有圓拱頂爐和豎形爐，在公元1世紀(jì)羅馬占領(lǐng)之后，出現(xiàn)了設(shè)有排渣口的豎式爐，流行于歐洲各地，高度在2m以下。圓拱頂爐在凱爾特地區(qū)廣泛分布，這樣的爐子是在斜面上掘一洞穴，留開(kāi)排渣溝，做成圓拱式，高度1m，采用自然通風(fēng)。
    淬火技術(shù)起源于公元前1000年，煉鐵操作者只是為了鐵件不致傷人而使用水冷，卻得到了硬化的效果，從此開(kāi)始采用淬火技術(shù)，一般認(rèn)為是從小亞細(xì)亞開(kāi)始的。了解更多的有關(guān)世界著名鋼廠（瑞典烏德霍姆UDDEHOLM工具鋼、日本大同模具鋼、德國(guó)葛利茲模具鋼、美國(guó)熔爐斯伯粉末工具鋼、日本不二越高速鋼、日立模具鋼等）的最新產(chǎn)品動(dòng)態(tài)資訊，敬請(qǐng)關(guān)注東莞市弘超模具科技有限公司模具鋼材專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站。
    印度的煉鐵爐大部分是豎形爐，長(zhǎng)度在3m以下，全部是強(qiáng)制通風(fēng)并設(shè)有排渣口。這個(gè)地區(qū)唯一的自然通風(fēng)爐在Myanmar，高3.2m，有20個(gè)通風(fēng)口。www.syfukang.com印度特別的煉鐵技術(shù)是在坩堝中熔煉鋼，把煉鐵爐煉出的鐵和成分不均勻的鋼與木炭一起放入坩堝密封，約用4h加熱熔煉，煉成的鋼是均質(zhì)的碳鋼，碳含量在1%~1.6%，這就是眾所周知的印度伍茨鋼。
    中國(guó)在公元前8世紀(jì)已能煉制鑄鐵，公元前3世紀(jì)出現(xiàn)了高爐，戰(zhàn)國(guó)時(shí)代（公元前403年~公元前221年）時(shí)鐵器已相當(dāng)普及。在河北省村落遺跡出土的農(nóng)具中，鐵制物品占65%．燕下都出土的青銅及武器中65.8%是鐵器，這個(gè)時(shí)期已完全進(jìn)入了鐵器時(shí)代。但在統(tǒng)一了中國(guó)的秦國(guó)地區(qū)出土的物品中沒(méi)有鐵制武器，據(jù)古書(shū)記載評(píng)述，楚國(guó)的鐵器很銳利，只是由于士兵斗志不振才敗于秦國(guó)。
    戰(zhàn)國(guó)時(shí)代各國(guó)的首都均有官營(yíng)的煉鐵作坊生產(chǎn)農(nóng)具、工具及武器，從而促進(jìn)了水利灌溉事業(yè)，耕地面積也得以擴(kuò)大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力急速增長(zhǎng)。
    進(jìn)入漢代以后，實(shí)施了鹽鐵專(zhuān)賣(mài)的制度，公元前110年專(zhuān)設(shè)官吏管理全國(guó)46所官營(yíng)煉鐵業(yè)。在河南發(fā)掘出的鞏縣生鐵溝的官營(yíng)煉鐵廠里，有海綿鐵爐、圓形高爐和地下高爐3類(lèi)煉鐵爐，還有炒鋼爐和互融爐兩類(lèi)煉鋼爐。海綿鐵爐在爐底設(shè)置3條磚塊，是豎穴式的自然通風(fēng)爐，這里出土了煤塊和海綿鐵塊。所謂海綿鐵，是在低于1000℃的低溫下還原鐵礦石生成的鐵，因生成的小鐵粒星海綿狀塊狀，故而得此名稱(chēng)。由于低溫?zé)捴疲己康?，近似純鐵。
    圓形高爐內(nèi)徑1.4m、高1.8m，由耐火磚瓦砌成圓形，爐底附近有風(fēng)口，確定是小型高爐。地下高爐是長(zhǎng)方形的、豎穴的，單側(cè)內(nèi)壁用磚砌，外側(cè)用黏土固定，爐的后面四角有孔通煙囪。
    炒鋼爐是內(nèi)徑50cm左右的圓穴，內(nèi)面用耐火黏土涂抹，在此爐內(nèi)將生鐵塊加熱熔化，從上方吹入空氣，將生鐵脫碳冶煉成鋼。其原理與18世紀(jì)的攪煉法及19世紀(jì)中葉的貝塞麥法相同?；ト跔t是設(shè)有煙囪的長(zhǎng)方形反射爐，在加熱室里混合裝入生鐵與海綿鐵，由燃燒室的熱熔化生鐵，使碳元素向海綿鐵擴(kuò)散，從而煉制成鋼。了解更多的有關(guān)世界著名鋼廠（瑞典烏德霍姆鋼廠Uddeholm Tooling、日本大同特殊鋼株式會(huì)社Daido Steel、日立金屬Hitachi Metals等）的最新產(chǎn)品動(dòng)態(tài)資訊，敬請(qǐng)關(guān)注東莞市弘超模具科技有限公司模具鋼材專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站。
    1975年，在河南省鄭州市古榮鎮(zhèn)的漢代煉鐵遺跡處發(fā)掘出兩座煉鐵用的高爐，由爐底可以推斷其橫斷面是橢圓形，高度5m，內(nèi)容積50m3。短徑方向兩側(cè)爐壁的爐底附近有4個(gè)風(fēng)口，長(zhǎng)徑方向的爐底附近有出鐵口，可能曾發(fā)生爆炸事故，殘留著20t的大鐵塊。
    在此遺跡可以見(jiàn)到在耐火磚及風(fēng)口管的燒成處使用了煤粉，還有有16個(gè)齒的齒輪及長(zhǎng)19cm、寬7~lOcm、厚度4mm的梯形鐵板同時(shí)出土。
    漢代的高爐用的是皮囊式風(fēng)箱，而根據(jù)記載，公元31年南陽(yáng)太守杜詩(shī)發(fā)明了煉鐵用的水力風(fēng)箱，并對(duì)其使用方法進(jìn)行了指導(dǎo)。
    公元180年使用百煉鋼制作利器，所謂百煉鋼可能是用海綿鐵及炒鋼作為原料，滲碳后加熱、反復(fù)鍛打、擠出脈石，得到的致密組織的鋼。
中國(guó)的煉鐵煉鋼技術(shù)在漢代得到如上所述的顯著進(jìn)步，這對(duì)于大漢帝國(guó)的建立、版圖擴(kuò)展都起到了很大作用。中國(guó)的高爐曾建至6m高，失敗之例也不少，此后便向小型化發(fā)展。到了公元10世紀(jì)；由于森林不足，鐵的質(zhì)量下降，由日本輸入的日本刀的數(shù)量有所增加。中國(guó)用煤煉制鐵的技術(shù)起始于宋代（10~13世紀(jì)）以后。

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