书城童书青少年应该知道的钢铁
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第4章 铁的发现过程

1.铁的发现

铁是人类日常生活生产常用的金属材料,在4万年前,人类就能辨认铁矿石并加以利用。

由于自然界中,纯铁极少,铁大多存在于铁矿中。

铁的熔点很高,要让铁从矿物中还原为纯铁,需要很高的温度,而人们当时只学会燃烧木柴取火。所以人们能从铜矿中炼出铜来,却无法从铁矿里炼出铁。

人们当时是借用磁石和赭石来辨别铁矿。

我们祖先在4万年前就把它从自然界中辨认出来,所以我们能成为世界上最早炼铁的民族之一。那时,北京周口店的山顶洞人就用赤铁矿做成颜料用来画画(赭石),用赤铁矿做成美丽的装饰品挂在身上。赤铁矿只要和炭放在一起,在800℃~1000℃中烧炼,就能还原成金属铁了,所以赤铁矿是自然界中最容易还原成金属铁的铁矿物。

在两千多年前的春秋战国时代,人们就有丰富的找矿经验了,而且冶炼技术也很发达。先秦的人们在书里记载着他们已经知道的铜、铁、铅、锡、金、银、汞的矿物分布情况。《管子》就是那个时候留下来的这种类型的书。

《管子地数篇》记载:“山,上有赭者,其下有铁”。这个赭,就是赭石。现在科学家都证实,很多铁矿的表面矿石,都会被风化成赭石,这是矿物共生现象。可见,古代人们对如何找矿、采矿,已经有了丰富的经验,并把这些宝贵经验都记录在书里。

2.铁的应用

五千年前,人们就开始使用铁了。那时,偶尔有天外飞来的陨铁,落入人间。被人们拾到,人们格外珍惜这个上天送来的礼物,把它制造成锋利的刀刃。

商代铁刃

陨铁是地球上最早被人类找到的天然铁,它是天外的矿物,从宇宙掉落地球,它是自然界唯一存在的单质铁。陨铁中,铁占98%以上。在人类还没有掌握炼铁技术的时候,偶尔捡到的一块陨铁,就是稀世珍宝。当时用它制造出的兵器,那是绝世利器。

3.人工炼铁

在1400多年前,人们开始人工炼铁。

最早,人们无意中,把铁矿石放在火中烧,结果,把铁矿石烧熔化了,熔化后凝固的东西很特别,它很像那个陨铁,这是人们最早炼出的铁。这样炼出的铁很少,人们很珍惜它,把它作为美丽的装饰物戴在身上。在公元前1400年,人们才用这种方法,初步的从铁矿石中提炼生铁。

中国炼铁技术的起源:在公元前1700年的商朝,人们已经有了成熟的冶铜技术。这技术是冶铁技术的基础。或许是当时在坚炉炼铜时,人们往炉里加入的铁矿石太多,当时炉温很高,无意中把铁矿石还原成铁。也或许是人们在坚炉中试着加入铁矿石冶炼,偶然得到了铁。炼铁术便是这样产生的。

1990年,考古学家在河南三门峡虢国墓地挖出了一此文物,就是数件玉柄和铜柄铁器。经过一番研究后,考古学家们一致认定,这些大多数是陨铁制品,但是其中有一件很特别,是人工炼制的铁制品。还有报道说,河北满城西汉遗址出土的铁器,这铁器是人工炼制的,但还要等待专家们的鉴定。这些都是先民使用铁的迹象,这些迹象表明在周朝,我们已经开始人工冶铁。