高二歷史古代中國經濟的基本結構與特點教案2
我國冶鐵技術的進步是和冶鐵鼓風爐的改進分不開的。由于冶鐵手工業積累了經驗，擴大了煉爐，加強了鼓風設備，使得煉爐的溫度有了進一步的提高，也就改進了冶鐵技術。當時冶鐵煉爐上的鼓風設備是一種特制的有彈性的大皮囊，這種大皮囊的形式和當時一種盛物的叫做“橐”的皮囊相類似，兩端比較緊括，中部鼓起，好似駱駝峰。在這個大皮囊上有把手，用手拿把手來鼓動，就可把空氣中的氧不斷地壓送到煉爐鼓風管中，以促進煉爐中木炭的燃燒，從而提高煉爐的溫度。這時冶鐵的煉爐叫做“橐”。鼓風的大皮囊因為形式像橐，就稱為“橐”。那個煉爐的鼓風管的裝置，因為和一種稱為“篇”的管樂器差不多，就稱為“篇”。這種鼓風設備也總稱為“橐篇”。
1953年河北興隆燕國冶鐵遺址出土大批鐵質鑄范，包括六角梯形鋤范、雙鐮范、斧范、雙鑿范、車具范等，大多數是復合范，構造復雜，制作精美，說明這時鑄鐵的鑄造工藝已達到相當完美的程度。從六角梯形鋤范使用鐵內芯來形成鋤柄孔的辦法(即通過鋤范壁插入一根鐵芯子)來看，說明當時冶鐵手工業工人已掌握了相當熟練的操作技術。鐵范本身是白口生鐵的鑄件，又是鑄造鐵器的模具。這樣用鐵范來鑄造鐵器，可使鑄件形狀穩定而精致，并可連續使用，不致像一般陶范那樣用一次就要毀壞，其生產效率就可以提高很多。
戰國時代開始廣泛使用鑄鐵的工具，但是早期的鑄鐵，是質脆而硬的白口鐵，很容易折斷，不耐用。因此，當時勞動人民從生產實踐中創造了兩種柔化鑄鐵的技術：一種方法是鑄鐵件的可鍛化熱處理，經過氧化脫碳并析出部分石墨，使成為白心可鍛鑄鐵。到戰國晚期，出現了黑心可鍛鑄鐵，是經過長時間加熱退火而成，韌性比白心可鍛鑄鐵高。
另一種方法是經過加熱氧化，對鑄鐵進行脫碳處理。在脫碳不完全時，鑄件外層已成為鋼，內層還是鑄鐵，成為一種鋼和鐵同存于同一工具中的復合組織；在脫碳較完全時，白心組織消失，鑄件組織全部由鐵變成鋼，但還保存有鑄件的特點(具有縮孔、氣眼等特征)。
當時還利用控制退火辦法，創造了表面為低碳純鐵、中心為硬度高的鋼質復合鑄件，使用中把表面層磨損，露出中間層作為刃口，解決了某些工具要求有堅硬鋒利耐磨的刃口而又具有韌性的矛盾，這種方法在戰國后期，北起燕趙、南達楚國的范圍內廣泛使用，大大提高了鐵工具的功能。
我國鑄鐵柔化技術的發明要比外國早多年。歐洲到18世紀才有白心可鍛鑄鐵，19世紀美國才開始熔制黑心可鍛鑄鐵。我國這項鑄鐵柔化技術的發明，對于當時鐵工具的廣泛使用，對于促進當時社會生產力的發展，具有重大作用。
[湖北大冶銅綠山遺址]
湖北大冶銅綠山遺址是目前中國發現最早、規模最大的采煉工場。這個遺址長2公里、寬1公里，發現有古礦井、冶煉遺址和煉銅爐。古礦井分為豎井、斜井、水平井三種，深入地下40至50米，坑道用木架支撐，井下有排水系統和通風設施。在不同期的井內出土的開采工具有：木質的錘、鏟、鍬、鉤，船形木斗，銅質的斧、錛、鑿、鋤，鐵質的斧、錘、鋤、耙等。古礦井附近的冶煉遺址，地表覆蓋著大量爐渣，總重量約達40萬噸左右。煉爐則為豎爐，它由爐基、爐缸、爐身構成，有風溝、風口、金門，作鼓風、排渣和出銅液使用。爐壁各部位用不同的耐火材料建造，礦石被碎成3至4厘米的球狀，加入溶劑配料后入爐。模擬試驗表明，爐溫可高達1200℃，銅塊含銅91％一93％，爐渣含銅量0.7％。為研究古代冶煉技術提供了可靠資料。