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水浒有天庭-第127部分
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形制为扁状尖头，后部有銎，用以装在厚实的长条木板上。木板肩部连接弯曲而前倾的长柄。柄与耜头连接处有一段短木末端安横木。使用时，手执横木，脚踩耜头短木，使耜头入土起土。
到了商周时期，出现青铜农具、懂得灌溉、除草培土、沤制绿肥、治虫灭害等技术。
春秋战国时期，铁器、牛耕均在春秋出现；战国铁器牛耕扩大推广，牛耕是农业技术史上耕作方式革命，此后铁犁牛耕成为中国传统农业的主要耕作方式。
那么铁犁或者说铁器和牛耕的关系，为何如此紧密呢？
因为在实际上的自然界中，铁的储量要远远大于铜的储量，而铜器非常珍贵，主要用于战争。因此，虽然铜器先于铁器出现，却很少用于农业发展。
铁器出现较晚，一是冶炼温度较高的原因。
人类社会先有陶器后有瓷器，为什么会这样？最重要的问题，温度！在人类进入青铜时代的时候，当时主要燃料燃烧提供的温度不能达到炼铁的程度，而且当时人类分布的区域铜矿主要以孔雀石的形式出现，相对铁矿石比较好得到。
二是技术，这个问题也同样可以引申到“铝”的冶炼上，铝在地壳中含量是最丰富的，但为什么知道17世纪才开始冶炼呢，同样是受当时的冶炼技术上限制。
三是自然中有许多单质铜。之所以铜是人类用于生产的第一种金属，是因为最初存在于自然界中的天然单质铜，用石斧把它砍下来，便可以锤打成多种器物。
而铁等金属就不怎么可能了！
纯铜制成的器物太软，易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去，可以制成铜锡合金——青铜。青铜比纯铜坚硬，使人们制成的劳动工具和武器有了很大改进，人类进入了青铜时代，结束了人类历史上的新石器时代。
人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。首先是由于天然的单质状态的铁在地球上非常稀少，而且它容易氧化生锈，加上它的熔点（1812K）又比铜（1356K）高得多，就使得它比铜难于熔炼。
人类最早发现的铁是从天空落下来的陨石，陨石中含铁的百分比很高，是铁和镍、钴等金属的混合物，在融化铁矿石的方法尚未问世，人类不可能大量获得生铁的时候，铁一直被视为一种带有神秘性的最珍贵的金属。
地球上最早掌握铁器使用的民族是古埃及人及苏美尔人，他们早在公元前4千年就已经懂得利用天然的铁来制作矛及饰物。这些天然的铁来自天外的陨石。
中国使用铜的历史年代久远。大约在六、七千年以前我们的祖先就发现并开始使用铜。1973年陕西临潼姜寨遗址曾出土一件半圆型残铜片，经鉴定为黄铜。
1975年甘肃东乡林家马家窑文化遗址（约公元前3000左右）出土一件青铜刀，这是目前在中国发现的最早的青铜器，是中国进入青铜时代的证明。
相对西亚、南亚及北非于距今约6500年前先后进入青铜时代而言，中国青铜时代的到来较晚，但却不能否认它是独立起源的，因为中国存在一个铜器与石器并用时代，年代距今约为5500~4500年。
中国在此基础上发明青铜合金，与世界青铜器发展模式相同，因而可以排除中国青铜器是由境外传播而来之说。
中国开始和使用铁器的年代，目前尚无定论。考古发现的人工冶炼的最早铁器属于春秋时期，目前已知有大约二十件左右，有凹形锄（臿）刃，梯形锛刃、削、刮刀、剑、鼎等，经金相核验，多数属固态还原的块炼铁，指不含炭的铁。
战国时期，掌握了块炼渗碳钢及其淬火工艺，大大提高了铁器的实用的性能，为战国中期以后的铁器大量应用于军事和农业生产创造了技术条件。
讲到此处，大家可能明白了，铁器的大量出现，远比青铜器多的多，自然就流向重中之重的农业了。
关于我国何时出现铁器的问题，主要有以下三种不同意见：
第一种意见，1972年底，河北藳城台西遗址发现了一件商代中期的铁刃铜钺，而且，这件器物的铁刃经鉴定是经过锻打的。1977年8月北京平谷县南独乐河公社刘家河大队商代墓葬中又出土了一件铁刃铜钺；此外，解放前还发现有一件西周初年的铁刃铜钺和铁援铜戈，传说是1931年在河南浚县出土的。上述几件器物经分析，均含有较高成分的镍，这正是陨铁的特征。所以，一般认为这几件器物由陨铁制成，而不是由人工锻冶的铁制成的。另外，在商代藳城台西遗址中还出土了两块赤铁矿石和十几块铁渣，所以有的研究者认为这是商代中期已开始冶铁的反映。
但人们在冶铜时，矿石中的氧化铁同样会留在矿渣之中，而且矿渣中的含铁量可达到36％以上，甚至达50％。所以，有的研究者又认为：“台西遗址出土的所谓铁渣，应是炼铜的矿渣，而不是人工冶铁的遗物”，等等。
总之，学术界占统治地位的意见认为，中国在商代还没有出现人工制铁。
第二种意见，西周初期有无人工冶铁？有的学者认为西周初期可能出现人工冶铁。《逸周书·克殷》载：“乃石击之以轻吕，斩之以玄钺”。有的学者认为，这里的“玄钺”并非铁器，而指陨铁制的铁刃铜钺，不能证明商末周初已能冶铁。
《诗经·大雅·公刘》：“取厉取锻。”《尚书·费誓》：“锻乃戈矛，砺乃锋刃。”对这两处中的“锻”，过去一些学者认为制锻铁，现在一些学者则认为“锻”指对青铜的捶锻。
而且至今考古发现西周戈、矛等兵器均为青铜制品，青铜兵器、工具也可以通过锻打而变得锋利。因此，西周初期出现人工冶铁的意见也因缺乏实证而被否定。
第三种意见，西周中晚期出现人工冶铁。《礼记·月令》载：“天子乘玄路，驾铁骊，载玄旗。”这一记载系指西周而言。
《诗经·秦风·驷铁》：“驷铁孔阜”，是西周末秦襄公时的诗，意为四匹马的颜色如铁。只有铁成为习见事物之后，才会以其颜色称呼别的器物。
考古已发现了西周末的人工冶铁制品，即河南三门峡虢国大墓中出土的铜柄铁剑。这件器物属西周晚期人工冶铁的块炼铁制品已为学术界公认。
此外，陕西凤翔秦公一号墓出土了西周、东周之际的铁铲，甘肃灵台发现春秋早期的铜柄铁剑，甘肃永昌则发现春秋早期的铁锸等。
据上述事实，学术界认为中国中原地区人工冶铁最早发生于西周中晚期。从现在接触到的文献资料和考古发现的实物证据来看，把中国最早出现的人工冶铁定在西周中晚期是比较合理的。
公元前2070—公元前1600 青铜时代（或称青铜器时代或青铜文明）在考古学上是以使用青铜器为标志的人类文化发展的一个阶段。青铜是红铜和锡的合金，因为颜色青灰，故名青铜。
由于青铜的熔点比较低，约为800℃；硬度高，为铜或锡的2倍多，所以容易融化和铸造成型。中国的青铜时代为夏、商、西周和春秋战国时代。现存至今的司母戊大方鼎是世界上罕见的大型青铜器。
☆、第四百章 想牛耕先炼铁
公元前1600—公元前1300 铁器时代是指人们开始使用铁来制造工具和武器的时代。其与之前时代的主要区别在于农业发展，宗教信仰与文化模式。这是在青铜时代之后的一个人类社会发展的阶段。
虽然各地区进铁器时代的时间不尽相同，亦难以以准确的年份标示，但铁器时代与之前时代的区别仍是十分明显的。铁器时代是指已经能运用很复杂的金属加工来生产铁器。
铁的硬度，高熔点与铁矿的高蕴含量，使得铁相对青铜来说来得便宜及可在各方面运用，所以其需求很快便远超青铜。
好，现在回到牛耕问题上，它与牛的驯化和驾驭、犁架的形成、相关套牛技术的出现是三个密切相关的要素，缺一不可。
在铁犁出现之前，我国新石器时代晚期即已有人力牵拉的犁架，铁犁在铁器产生后，便会自然而然出现。
而之后，很快普及了牛耕，这说明，牛的大量驯化和驾驭、套牛技术已经较为成熟。事实上：
家牛驯化很早，最迟到商代开始驾驭和役使牛。夏商以马驾车，套驾技术可以借鉴。
牛耕是随着最晚成熟的要素之后发生的，在商朝，牛耕起源三要素都已经形成，但西周春秋才算是牛耕的早期阶段，战国开始进入到推广期，便在与铁器。
历史上，我国牛耕技术的使用，明确记载的是始于春秋战国时期。近代考古发现，春秋晚期的古墓葬中已有铁犁等多种铁器出现。
所以说，以前农村到处宣传“要想富，先修路”，李陵现在想说：“要想牛耕，先炼铁啊！”
“科技就是第一生产力啊！”李陵大感：大大们诚不欺我也！
炼铁也不是那么容易的，因为存在着技术瓶颈啊！
古代世界冶炼生铁的技术最早发现于中亚，但是由于炼铁炉过小，鼓风力弱，只能炼出海绵状的块炼铁。
尽管从春秋晚期开始，中国在炼铁技术上就开始独领风骚，竖式炼铁炉成了生铁冶炼的主要设备。特别是到了汉代，国家专营的冶铁作坊技艺精进，使生铁得以大量生产。
但是李陵附身的纣王是殷商时代啊，技术还没积累到那一步，李陵现在的感觉就是想干成点什么事，那是处处受制！
竖式炼铁炉是什么鬼？李陵完全不知所云，而整个大商同样如此。
更别说什么块炼铁、铸铁、生铁炼钢等等“超前”概念了！
“没困难要上，有困难也要上，炼铁是不容置疑的！”李陵内心坚决说道。
如果李陵跑到的是原始社会，那肯定不提炼铁什么事了。既然到了殷商，已经开始使用陨铁，并且离此不久的春秋就开始炼铁了，那么技术的积累差距还不存在鸿沟！
李陵果断着急人手，抽调技术骨干，攻克炼铁方面的技术难题。首先，便是从简单的块炼铁开始，这是我国始于春秋时代的炼铁方法。
块炼铁，即在较低的冶炼温度下，将铁矿石固态还原获得海绵铁，因里面有孔洞而得名，再经锻打去除杂质而成的铁块。
归根结底，用李陵那少的可怜的现代知识来说，炼铁就是将金属铁从含铁矿物（主要为铁的氧化物）中提炼出来的工艺过程。
这方面不是专业相关人才，很少知道它有高炉法，直接还原法，熔融还原法，等离子法等等诸多方法。
从冶金学角度而言，炼铁即是铁生锈、逐步矿化的逆行为，简单的说，从含铁的化合物里把纯铁还原出来。实际生产中，也就是在高温下，用还原剂将铁矿石还原得到生铁的生产过程。
不过需要科普的是：纯粹的铁不存在，生产得到的是铁碳合金。
“炼铁需要什么？”李陵想想都头痛，据他简单的脑袋瓜知道的也不过是铁矿石是觉得少不了的。
剩下的可能还知道要烧火，而且是高温烧火，至于需要多少度那就不得而知。让大商的专业人才去摸索去吧，陨铁在手天下我有，有木有？
你看现代社会从第一次工业改命之后发展如此快，又是煤炭蒸汽机、燃油机械、电子器械，又是互联网、智能时代等等，那不过是短短几百年的事，之前几千年都被狗吃了？怎么连现代文明发展程度的万分之一都不到？
在更更早的几万上百万年，那是被狗他的娘吃了？
人的潜力是无穷的，首先你得让他们积极去做事，而不是三天打鱼两天晒网的，那么发展当然慢了，咳，最主要古代还是“与天斗其乐无穷”的时代，嗷嗷待哺，缺吃少穿没心思做这些“高端”费脑事情。
那么李陵就想了，全国勒紧裤腰带，也得让他们研究吧！根据“重赏之下必有勇夫！”的格式来说，那不是“重赏之下必有人才爆发！”
李陵要做的不过是把殷商到春秋战国几百年的时间，断断续续、蜗牛一般的发展，给它压缩到眼前短短的几年，甚至几个月。
“启禀陛下，大喜啊，经过数月日以继夜的研究，我们终于解决了冶炼块炼铁的一系列工艺。”来人报告说。
“好，赏，如果真的能够应用于实际，朕大大有赏！”李陵大手一挥豪气的说道。
随后在专人的带领下，“不辞辛苦”、“不怕脏不嫌贱”地，跑去视察了。
“不辞辛苦”、“不怕脏”就不说了，“不嫌贱”，这是李陵打破的又一大阶级鸿沟。要知道以后数千年，尤其是独尊儒术后，儒家那些读书人，都是很鄙视这些“奇淫技巧”的！
用现在的话说就是“绝大数科学家都是卑贱的”，“吟诗作对”的附庸风雅的人，才是高高在上的。
李陵虽然，没有颁布法令，要把创造发明的工匠等人才，提升社会地位，但是他的诸多行动，已经潜移默化地改变着华夏，大商以后将无人不知：“科技就是第一生产力”，“科技强才是真的强”。
回说李陵到了炼铁研究所，那里材料、器械具备，就等演示给李陵看了。
“你们研究的方法，炼铁都需要什么材料？炉子又是什么样的？”李陵东看看西看看之后，问出了很有见识的问题。
至少李陵隐隐约约知道：炉子是炼铁甚至炼钢的关键技术之一，比如什么高炉的。
“陛下，经过我们反复试验，现在炼铁所需要的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石！炉子我们用的是地炉！”研究所所长答道。
这研究所所长，可不是随随便便的人就能当的，那是欧冶子一样的大师级人物，李陵不仅承认了他们冶炼行业的技术等级，并且还明令大师级匠师，最低也等同二十军功爵位的大夫爵位，隆宠之极，相当于国家科学院院士。
当然，这所长还不知道“空气”的概念！其实炼铁的主要原料是：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。只有空气是免费的，而且是真正的随处可见的，因此被忽略了。
“想必这些白的就是石灰石，那黑的便是烧过的焦炭，而那些红色的当是铁矿石了？”李陵一边观察这一边问询道。
“陛下真乃当世神人也，一眼就认出他们的不同来！”所长也是个机灵人物，上来就拍起马屁来了。
李陵听了自然爽歪歪，石灰粉墙用的，白花花的谁不知道？焦炭焦炭，都焦了还不焦黑？至于红色的是铁矿石？那是因为铁生锈了都是棕红色的！
这算李陵歪打正着，常用的铁矿石有赤铁矿（Fe2O3）和磁铁矿（Fe3O4）等，赤铁矿看名字就知道了，红色的无疑。
“走，带朕去看看地炉！”李陵又说道，他当然要见识见识了。
等真的见到地炉了，李陵就不好奇了，不过就是在地下挖坑砌得炉子罢了，只不过规模大了一些而已，和野炊烤地瓜，就地挖坑做炉灶没啥太大差别。
“没啥技术含量啊！”这是李陵的心声。
随后李陵又参观了炼铁的具体全过程，炼铁研究所所长亲自在旁解说：
“铁矿石的含铁量叫做品位，在冶炼前要经过选矿，除去其它杂质，提高铁矿石的品位，然后经破碎、磨粉、烧结，才可以送入炉子冶炼。
“焦炭的作用是提供高温并产生还原剂。石灰石是用于造渣除脉石，使冶炼生成的铁与杂质分开。”
还原剂一词，这是李陵与他们探讨时，流传开来的，当然他们并不知道焦炭产生的具体还原剂是啥，这时候还没化学这么科学呢，当然李陵也不知道，连初中学生都不如。
这里所谓的还原剂便是一氧化碳，木炭未燃烧充分的产物，进一步燃烧可以产生比直接烧木材还高的高温。
最后出炉的铁，便是块炼铁了，块炼铁是铁矿石在“较低温度”1000℃左右的固体状态下，用木炭还原而得到的含有较多夹杂物的铁。
这种铁为海绵状固体，杂质较多，含碳量低，质软，只能锻，不能铸。经加热锻打，进一步挤出夹杂物，改善机械性能而制成的铁器称为块炼铁锻件。
☆、第四零一章 大商炼铁进行时
如在反复加热过程中，块炼铁同炭火接触，碳渗入而增碳变硬，则成为块炼渗碳钢。
李陵参观视察之后，非常满意，大赏众人，赐钱财，并表示铸成铁犁之后，还会赐爵。随后李陵便吩咐下去，可以推广炼铁之法了。
“不要骄傲自满，要刻苦钻研，让炼铁之法每天都能有进步！”李陵离开前最后叮嘱道。
当然，最重要的不在炼出块炼铁，而是锻造和铸造。
铸造就是先加热成铁水，浇注到事先铸造成的胚模中，冷凝成型，然后再经过锻造成各种用具。锻造就是所谓的打铁，另外再加上一些细加工，像磨光了什么的。
李陵不知到，他今日所作所为，将是一场科技革命的开始，在他的鼓舞下，炼铁研究所从地炉炼铁开始，又发明了平地筑炉炼铁，在是在地面上搭建炉子而不是深挖。
随后不久又开始学会用竖炉炼铁，这是一种在竖炉内用高还原性气体预热并还原高品位铁精矿，在固态下还原制取海绵铁的直接还原炼铁工艺。
一它包括由炉墙组成的炉膛，设于炉膛下端的锁风卸料装置，炉膛上部的球团料进口和设于炉膛内中部的破碎辊，炉墙下部设有供风喷口，炉膛内设有与炉膛内外相通的燃料管道，所述燃料管道炉膛内部分设有燃料喷嘴。
它结构简单，燃料直接在炉内燃烧，炉宽方向温度均匀，热效率高，焙烧带供热足，球团产量高，质量均匀。
这样块炼铁的三种炼铁方法，大商已经全部掌握，便是地炉、平地筑炉、竖炉3种。
很快，在大商掌握块炼铁技术的不久，就炼出了含碳2％以上的液态生铁，并用以铸成工具。甚至是战国初期，我国才掌握了的脱碳、热处理技术方法，也陆续被大商的能工巧匠们发明创造出来。
这样，大商的炼铁水平进一步提升，可以很好的生产韧性铸铁了！然后便走上了发展的快车道，开始运用可重复使用的“铁范”，这是一种用铁制成的铸造金属器物的空腹器，历史上它是战国后期的产物。
然后是西汉时期出现的坩埚炼铁法在大商提前出线了，同时，炼铁竖炉规模进一步扩大。
坩埚炼铁法实际上就是类似坩埚炼钢法，后者是指在石墨黏土坩埚中熔化金属料成为钢水的方法。将渗碳铁料切成小块置于封闭的黏土坩埚中，在坩埚外面加热，铁料继续吸收石墨中的碳而熔化成为高碳钢水，浇铸成小锭后锻打成所需的形状。
钢在坩埚中熔化时，石墨碳还能起还原剂作用，钢中氧可以去除，各种夹杂物也能从液态钢中上浮去除，所以钢（工具钢）的质量优于当时的各种金属材料，可用来制造加工金属材料的工具。
坩埚法是人类历史上第一种生产液态钢的方法。但是生产量极小，成本高。
在李陵的大力支持下，尤其是重赏之下，西汉时期才发明的“炒钢法”，即利用生铁“炒”成熟铁或钢的新工艺，产品称为炒钢，在大商朝歌应运而生。同时，还兴起“百炼钢”技术。
中国古代将炒钢经反复折叠锻打变形而制成的钢及其工艺。其特点是反复加热锻打，多次反复锻打可排除钢中夹杂物，减少残留夹杂物的尺寸，从而使其成分趋于均匀，组织趋于致密，细化晶粒，改善钢的性能。
古代工匠把“精铁”加热锻打一百多次，一锻一称一轻，直到斤两不减，即成百炼钢。魏晋时期是百炼钢的鼎盛时期。唐宋之后，因灌钢工艺的发展等原因，百炼钢有所减少。
随后便是水力鼓风炉接踵而至，历史上这是东汉（公元25～220年），光武帝时的发明，即“水排”。我国古代水排的发明，大约比欧洲早1100多年。
鼓风设备叫“橐”（音tuó），是一只皮制的鼓风机。这种橐，在历史上汉代时作了进一步的改进，由皮革制作的风囊和木架构成，有入风口和排风口，把几个橐连在一起的称为排橐或排，它可以增大进风量，增强燃烧的火力，把炉温迅速提高到炼铁所需要的1200多度。
最早，橐用人力畜力带动。据史书记载，当时的炼铁，需要上百匹马拉动大型排橐鼓风，加上装运矿石的成百上千的工人，真是人强马壮。
但是，无论人力还是畜力鼓风机都不能满足日益发展的炼铁的需要，炼铁业呼唤更有力的鼓风机的出现，于是功率更强大的水力鼓风机——水排应运而生了。
宋代的王祯在《农书》中详细记载了水排的结构和工作原理，并绘图说明。水排是在湍急的水流之滨竖立起的巨大的木轮，靠水流的冲击力带动木轮转动，再由传动机构带动橐排的转动，从而将强大的风吹入高炉。
古代水力鼓风机所包括的动力机构、传动机构和工作机构三部分已经达到相当完备的程度，制作技术和尺寸大小和中国高炉的规模相适应，举世无匹。
还有铸铁柔化术，成为大商成为中国古代钢铁业的另一重大发明。铸铁炼制出来之后，因为性脆、缺乏韧性而不适合锻造优良的
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