汉代高炉 一天炼一吨铁

　　不似汉霸二王城的声名显赫，也不如荥阳古城墙的巍峨壮观，古荥汉代冶铁遗址的叙述方式是冷冷的，没有感情色彩，没有浪漫抒情，甚至很少有故事穿插其中。

　　有关古荥汉代冶铁遗址的介绍材料，汇集到一处，要不了几分钟你就可以了然于心：

　　“遗址位于郑州城西北２７公里处的古荥镇，面积约１２万平方米。发掘发现有两座规模较大的炼铁高炉残迹，东西并列，相隔１４．５米。炉基深３米，炉缸为椭圆形，面积８．５平方米，炉壁厚１米。在炉前清理出大小不等的１３块积铁，其中一块重约２３吨。炉前有宽敞的工作面，在冶炼区东部和南部有堆炉渣的坑，炉渣堆积厚６米以上。围绕炼炉，还有矿石加工场、高架、鼓风管残片、水井、水池等设施，组成了一个完整的冶炼系统。同时出土很多熔炉的耐火砖和大批陶模。这个作坊生产的铁器铸造质量优良，并根据产品性能的需要作了柔化处理。高炉附近出土大量成套的铸造模具和铁器成品，大多有‘河一’铭文，产品以生产工具为主。发掘中还清理了陶窑１４座及船形坑等与冶铸有关的遗址。遗址的年代为西汉中期至东汉时期。发掘材料证明它是官营的冶铸联合作坊，对研究我国冶金史具有重大意义，古荥遗址出土的高炉是目前我国发现的古代容积最大的炼铁炉。”

　　这是一段枯燥的文字，对于远离冶金研究的普通人来说，实在是无趣，必须强打起精神，才能勉强看下去。但冰凉的数字后面深藏的是荣耀和辉煌，是中华民族一段激情澎湃的历史。

　　一号高炉的数字说明，当时这个高炉一天可以冶炼一吨铁。就是与近代炼铁高炉相比，一号高炉的冶炼能力也不落后。

　　由河南省博物馆、石景山钢铁公司炼铁厂、《中国冶金史》编写组共同撰写的《河南汉代冶铁技术初探》一文中说：古荥的炼铁高炉是椭圆形的，这种椭圆形高炉的出现，说明汉代冶铁工匠对扩大炉的容积作了巨大的努力，对鼓风与炉径的相互关系已有深入的认识……冶铁工匠从长期实践特别是对停产高炉的多次拆修中，逐渐认识到高炉中心不能充分发挥作用的原因，创造了椭圆形炼炉，既增大了炉缸面积，又能缩短风管和高炉中心区的距离。

　　高炉断面由圆形到椭圆形，是炼铁历史上的一个技术进步。直到１８５０年，美国才建成了两座椭圆形高炉。同一年，英国也建成了一座椭圆形高炉，而后不久，在当时的主要产铁国家瑞典和俄国，椭圆形高炉也相继建成。有意思的是，虽然落后中国１０００多年，但在当时的情况下，这仍然被西方当作“新的创造”。

　　据记载，我国在战国、秦汉时期已成功地用铁范铸造壁厚不到３毫米的铁锄，而且使用了铁芯。

　　在２０世纪３０年代以前，黑心韧性铸铁都要求以铁素体为基体，如果出现珠光体，便被认为是韧化不足，有缺陷。后来才逐步采用具有较高强度和耐磨性能的铁素体－珠光体基体或珠光体基体的黑心韧性铸铁，用来铸造曲轴、连杆、齿轮等重要零件和农机具，而早在汉代，我们的祖先已经采用这种方法来控制铸件的金属组织，改进铸件的机械性能。

　　古荥冶铁遗址出土的两块梯形铁板，经鉴定属于低碳钢。用火花鉴别法检验并与工业纯铁和低碳钢样本比较后发现，另外的十余块铁板均经过脱碳处理，已经从铁变成了钢材。这说明，在汉代的时候，铸铁脱碳成钢这一工艺已经广泛应用于生产工具或生活用具的制造。这就扩大了铁的使用范围，对于钢铁生产有重大作用。

　　实际上，上个世纪大炼钢铁时，中国民间一直还在沿用汉代的炒钢方法———在地面下挖一长方形的土坑，然后掏成橘状炉缸，再涂一层耐火泥。在一侧挖炉门，把炉盖置于炉口之上，炉盖中央有通风孔，向下鼓风。炒铁时，先将碎木柴装入炉内，点火燃烧，等炉缸内达到一定温度时将生铁碎块装入炉内，堵塞炉门，鼓风燃烧。待生铁半熔化，以铁棍用力搅拌，然后让铁水结成块，用铁钳夹出，放在铁砧上捶打，挤出渣子就成为生铁。

　　有“河一”标志的铁类农具、生活用具等，都是古荥冶铁遗址出品。在古荥冶铁遗址出土的一种铁铲子只有两毫米厚。研究发现，这种铁铲中间是白口铁，周围则是钢。这样的设计非常合理———白口铁耐磨，而钢则以柔性起到保护作用———没有足够的技术水平根本就做不到这一点。

　　在西方，硬度比较高的球墨铸铁是在上世纪由英国人冶炼出来的。而早在汉代，我国已经有球墨铸铁。经检测，汉代的球墨铸铁性能达到了上世纪末我国同类产品的Ａ级标准。可以毫不夸张地说，我国的冶铁技术在许多方面领先西方１０００多年。

    一篇论文 引出一串故事

　　谈到古荥汉代冶铁遗址，绕不开一个叫李京华的老人，因为有关古荥汉代冶铁遗址的很多研究成果，都出自这位老人之手。

　　２００４年３月的一天，我来到省文物研究所附近李京华老人的住处时，老人的电脑还开着，显然老人尚在勤奋笔耕。谈到古荥汉代冶铁遗址，老人有些伤心，还带着些许气愤。

　　他拿来新近撰写的《风风雨雨四十年（１９６５～２００５年）》一文让我看。这是有关一篇论文遭际的文章，那篇论文就是李京华老人撰写的《汉代铁农器铭文试释》。

　　这应该是最早公开发表的涉及古荥冶铁遗址的论文。这篇论文写成于１９６５年春，原打算交给《文物》月刊发表，但当时恰遇“文化大革命”开始，《文物》停刊了。１９７３年春，老人索回文稿，进行了充实和修改。当时的河南省博物馆有个规定：凡发表文章都要由编辑部推荐（审查）。结果有编辑认为文中的观点只是推测，毫无根据。史树青、李学勤、陈直、俞伟超等专家看过这篇文章后，均表示赞成，这篇文章终于被送到《考古》，并发表于１９７４年第１期的《考古》。但让李京华老人震惊的是，论文的结语被砍了。

　　李京华老人一气之下再也不在《考古》期刊发表文章，而改在地方刊物发表，因为地方刊物尊重作者的学术观点。

　　李京华老人论文的结语，实际上主要是六点：铁官标志的制定是在全国统一进行；铁官作坊的统一编号与系统管理；多座作坊编号有顺序；冶铁作坊的分类管理；铁器的调运与传播；应继续填补铁官的空白。

　　这是李京华老人在详细考察了古荥冶铁遗址后，从古荥汉代冶铁遗址出土的“河一”等标志出发，结合其他地方的标志而得出的结论。

　　４０年来的新发现没有否定李京华老人的这六点结论，而是充实、加强了这六点结论。

　　李京华老人有关汉代冶铁研究的论文发表后，引起了国外尤其是日本学术界的关注。日本广岛大学的潮见浩教授是冶铁技术史的权威，他在《汉代铁农器铭文试释》发表后开始注意李京华的动向。但几年过去了，他在《考古》上再也没有看到李京华的名字。

　　潮见浩想：李京华是改行了，还是有其他原因？

　　１９８９年秋，潮见浩教授派遣自己的研究生，带着赠书与信件专程到郑州寻找李京华。见到李京华后，李京华把以前发表的稿件，复印后托来人带回。自此，李京华与潮见浩建立了书面的交流关系。
　　１９９２年夏，潮见浩教授专程来到中国与李京华相见。当他得知李京华已经发表的冶金考古论文较多时，便主动资助他出版《中原古代冶金技术研究》论文集。

　　１９９３年冬，在潮见浩教授的筹划下，在广岛市召开了“东亚铁文化起源与传播学术国际会议”，中国方面的参加者是北京科技大学韩汝玢教授与李京华，韩国有两位专家出席，日方的参加者有１２０多人。李京华在会议上演讲的题目是《中国秦汉冶铁技术与周围地区的关系》。

　　１９９４年６月，《中原古代冶金技术研究》论文集出版。论文集在日本和读者见面不久，市场上很快见到了盗版。专业性很强的考古论文集竟然也遭到盗版，由此可以看出《中原古代冶金技术研究》论文集在日本的受欢迎程度。

　　日本兵库县妙见山麓遗址调查会的神崎胜先生，在辽宁省文物考古研究所孙守道先生处得到《中原古代冶金技术研究》论文集后，便在日本矿业史研究会创办的《日本矿业史研究》上向日本读者全面介绍了文集的内容。从此，李京华又和神崎胜先生成为交流频繁的挚友。

　　随着李京华老人关于古荥冶铁遗址的文章不断传播，许多人对以“河一”为标志的古荥冶铁遗址产生了浓厚的兴趣。

　　１９８１年和１９８６年，世界冶金史年会两次在中国召开。１９８１年的年会是先在北京开会，后来到郑州进行考察；１９８６年的年会干脆就定在郑州召开。

　　虽然没有对游客开放，但古荥冶铁遗址已经接待了来自１４个国家的专家。日本人在看到冶铁遗址里的积铁块时，竟想出１０００万元购买一块。来访的专家在参观后得出的一致结论是：这里的文明属于全世界。【原标题：领先西方1000多年  “探访古荥汉代冶铁遗址”系列之二】