中國“鐵器時(shí)代”：漢朝考古又一黑科技，西方歷史果然可疑

1965年，在修建鄭州至古滎的公路時(shí)，無意中發(fā)現(xiàn)漢代“古滎冶鐵遺址”，其中取得了很多令人震驚的發(fā)現(xiàn)，比如領(lǐng)先西方1800多年的球墨鑄鐵技術(shù)、完整的冶煉系統(tǒng)等，以及一號(hào)豎爐容積有50立方米、可以日煉一噸液態(tài)生鐵。

根據(jù)史書記載，西漢就有48個(gè)鐵官，分別管理至少48處官辦鐵廠，而上述的“古滎冶鐵遺址”只是其中之一，甚至還不是最大的。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多處漢代冶鐵遺址，還有擁有18座高爐的鞏縣冶鐵遺址、臨淄齊國冶鐵遺址等。

因?yàn)槟艽笠?guī)模生鐵鑄造，所以漢代鐵器普及，之后除了部分部落型王朝之外，中原王朝的鐵器生產(chǎn)，基本上一代強(qiáng)于一代，生產(chǎn)規(guī)模越來越大。相比之下，歐洲在14世紀(jì)才掌握冶煉生鐵，鴉片戰(zhàn)爭前后才掌握高爐冶鐵，鐵器生產(chǎn)遠(yuǎn)遜中國。

問題在于：為何漢代鐵器大發(fā)展，西方古代冶鐵為何遠(yuǎn)遜中國，背后原因何在呢？其實(shí)，這個(gè)問題早已有很多文章談過，重點(diǎn)往往被放在了鼓風(fēng)機(jī)械、燃料、爐溫、高爐結(jié)構(gòu)等上面，這些都對(duì)，但不夠全面，因?yàn)檫€有一個(gè)最基本的問題，即耐火材料！

耐火材料，可謂是最基礎(chǔ)的技術(shù)，缺乏這一點(diǎn)，如何搭建冶煉爐窯，如何處理高溫鐵水？在這個(gè)問題上，歐洲長期解決不了，但中國考古卻又一次讓人震撼，因?yàn)闈h代時(shí)已能造出耐1580度-1610度高溫的材料了，甚至其材料與現(xiàn)代耐火磚材料基本一致。

首先，商朝熔爐耐火材料

想要獲得融化成液態(tài)的銅水或鐵水，首先都面臨一個(gè)基本問題，就是有耐高溫材料做成的耐火容器盛放。

中國商朝青銅鑄造業(yè)發(fā)達(dá)（鑄造，就是將之融化，倒入模具中成型），就與耐火坩堝密不可分，這是最基礎(chǔ)最底層的技術(shù)。

在安陽殷墟遺址中，考古發(fā)現(xiàn)商朝陶坩堝是夾砂紅陶熔銅器具，燒成溫度在1000度左右，屬于高溫陶器。距今5000年左右的屈家?guī)X文化，爐溫已經(jīng)達(dá)到1000度以上，夏朝已能燒制原始瓷器，爐溫達(dá)到1200度以上。

商朝陶坩堝，原料采用夾砂紅陶或粗砂質(zhì)陶，內(nèi)層石英砂占比70%以增強(qiáng)耐沖刷性，外層細(xì)黏土占比80%以保證密實(shí)度，在當(dāng)時(shí)世界上屬于“黑科技”。經(jīng)過高溫?zé)频某善罚梢猿惺?900℃–1150℃ 的使用溫度，滿足熔煉銅（熔點(diǎn)1083℃）和青銅（約900–1000℃）溫度需求。

其次，戰(zhàn)國熔爐耐火材料

以上是冶銅用的坩堝，但冶鐵溫度遠(yuǎn)高于冶銅，加了碳之后，生鐵冶煉的爐溫要求下降，卻至少也要1100多度。因此，商朝陶坩堝就不夠用了，必須發(fā)明新的更耐高溫的容器。

初期，中國冶煉主要使用“塊煉法”（春秋時(shí)已有鑄鐵，楚國長沙鐵鼎，就是鑄造出來的），得到一種半融化的海綿鐵，爐溫要求在900度左右，然后將之捶打成器。塊煉法得到的熟鐵太軟，含碳量低（生鐵含碳量最高，鋼其次，熟鐵最低），因此古人有時(shí)通過反復(fù)放到碳火上加熱，將碳滲入進(jìn)去，最終得到低碳鋼，不過成本很高，還要看運(yùn)氣。

塊煉鐵可以不考慮耐火容器問題，但問題是，塊煉法只能極小規(guī)模的冶煉，而且成本極高，效率極低，遠(yuǎn)不符合社會(huì)發(fā)展的需求。于是，中國古人改進(jìn)了耐火容器。

春秋戰(zhàn)國早期時(shí)還是借用熔銅爐，只是增加爐壁的厚度，這也符合技術(shù)發(fā)展邏輯。但鐵水溫度太高，導(dǎo)致爐壁侵蝕嚴(yán)重，不能減渣精煉。隨著冶鐵實(shí)踐增多，戰(zhàn)國中后期將之改為多層材料綜合應(yīng)用，將細(xì)沙、粗砂、厚泥、草泥等一層層分布，形成新的耐火容器。

因?yàn)槟突鹑萜鞯耐黄疲谑俏覀兛吹綉?zhàn)國中后期鐵器被更廣泛的運(yùn)用，趙國、燕國、韓國甚至都裝備了大量鐵制兵器。當(dāng)然，裝備鐵制兵器一則應(yīng)是便宜、一則冶鐵技術(shù)上有些突破（單純生鐵鑄造的器械太脆，不適合戰(zhàn)場，適合農(nóng)場），但總體性能不如已經(jīng)發(fā)展到巔峰的秦國青銅武器。

第三，漢代熔爐耐火材料

戰(zhàn)國時(shí)的耐火材料，基本滿足融鐵需求，但到漢朝時(shí)，中國耐火材料出現(xiàn)一次革命性的突破，即以煤粉或者木炭粉摻石英砂和黏土混合的黑色耐火材料，比黏土夾石英砂材料更堅(jiān)固。

1979年，洛陽吉利區(qū)漢墓（現(xiàn)已與孟津區(qū)合并），出土坩堝11個(gè)，內(nèi)外壁均燒流。根據(jù)坩堝內(nèi)殘留金屬分析，里面是“鑄態(tài)鋼”，也是中國發(fā)現(xiàn)的第一塊鑄態(tài)鋼。而鋼完全熔化溫度在1470上下，那么坩堝能承受如此之高的溫度嗎？下圖，古滎冶鐵遺址相關(guān)出土文物。

分析顯示，這些坩堝是由木炭或煤炭與黏土等構(gòu)成，總體含碳量較高，耐火溫度高達(dá)1580度至1610度。顯然，這個(gè)耐火溫度，足以冶煉生鐵，但更重要的是，再一次刷新了漢代耐火材料的溫度，在當(dāng)時(shí)世界屬于超級(jí)“黑科技”，此后宋元時(shí)期中國坩堝又有新發(fā)展，天工開物中記載了“罐爐法”，可以承受更高溫度。

除此之外，考古發(fā)現(xiàn)很多漢代冶鐵遺址，其中高爐中的耐火磚，低溫耐火磚的耐火溫度為1240——1330度之間，高溫耐火磚的耐火度可以達(dá)到1463——1469度之間。更重要的是，其成分以二氧化硅、二氧化二鋁、三氧化二鐵為主，這與和現(xiàn)代耐火磚材料基本一樣。

河南鞏縣鐵生溝遺址，其中出土的耐火磚氧化硅含量為61.16%~70.57%，氧化鋁為 12.94%~15.81%，氧化鐵為 4.35%~ 6.14%，耐火度在1240~1330℃之間，是中國考古發(fā)掘的最早含煤、黏土和石英砂的耐火材料。

需要說明的是，越是耐高溫的耐火磚，爐溫等要求越高，不是簡單的掌握材料就能得到耐火磚，而要掌握高溫，不僅涉及燃料，還涉及爐窯結(jié)構(gòu)等。

總之，想要冶煉出冶鐵生鐵，不是掌握一兩個(gè)技術(shù)就行，而是需要掌握一個(gè)體系，一環(huán)套一環(huán)。正因如此，中國周邊地區(qū)，雖然與中國相鄰或相距不遠(yuǎn)，但卻沒有什么古代生鐵冶煉遺址，就是因?yàn)橹栏郀t設(shè)計(jì)、知道冶煉技術(shù)也沒用，比如搞不出耐火材料一樣沒用。

最后，搞清楚了中國冶鐵中的這個(gè)“黑科技”，再看西方歷史，自然就明白中國古代冶鐵為何遠(yuǎn)超西方了。同時(shí)，搞清楚中國冶鐵情況，對(duì)比再看歐洲冶鐵，那么就不能不對(duì)西方歷史產(chǎn)生懷疑。

因?yàn)椋渌南嚓P(guān)技術(shù)暫且不談，就是能承受液態(tài)生鐵的耐火材料，中世紀(jì)前的歐洲都搞不出來，如何會(huì)能大規(guī)模普及鐵器，難道靠“塊煉鐵”？其實(shí)，別說生鐵冶煉，連鑄銅的耐火容器或坩堝都很“詭異”，因?yàn)檫@種陶坩堝往往需要高溫?zé)疲珰W洲缺乏高溫技術(shù)，爐溫達(dá)不到1000度。

由于爐溫不夠，所以也無法冶煉生鐵，只能搞原始的塊煉鐵，就是給鐵礦石加熱軟化。此前歐洲西亞銅器，可能并非鑄銅，而是對(duì)碳酸銅或氧化銅的銅礦加熱，再加以捶打成器，冶銅方法非常原始。

據(jù)此，再看西方描述的古希臘、古羅馬的歷史，就只能讓人懷疑，因?yàn)闆]有足夠低成本的金屬材料，沒有鐵器大規(guī)模的普及，如何會(huì)有龐大的軍團(tuán)和軍事勝利，如何會(huì)有發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)，古羅馬如何能比中國漢朝強(qiáng)大？皮之不存毛將焉附！