中科白癜风四大惠民活动 http://www.paisufa.com/铁器时期铁制的剑
上一期说到，铁矿往往与铜矿共生，然而首次被人发现的却是金属铜。尽管铁在地壳中含量极高，约占地壳总重量的5%，但是人类历史却是从铜的冶炼开始的。在青铜器时期，也有关于铁的发现，那就是当时的铁全部来源于陨铁。最早发现的陨铁制品大概是在尼罗河和幼发拉底河流域发掘的铁珠、匕首等铁制品，但距今约年，正是青铜器时代的发达鼎盛时期。然而，流星雨不会时刻落在地上，因此此种铁制品十分稀有，不可能大范围推广。而地球上的铁，几乎都是以氧化态出现的，根本找不到单质的金属铁。铁的熔点大约在℃，但由于青铜器时代的冶炼技术原始，冶炼温度根本达不到这个温度，因此一直无法得到金属铁。由于铜矿和铁矿往往混在一起，因此人类在冶炼铜矿的同时也同时会把大量的铁矿投入炉中。然而，青铜器时代对金属铜的需求极高，怎么才能提高炼铜的产量呢？
大跃进时期的小高炉，接近最原始的状态那么只有扩大炼炉的容量，于是，炉子也就从最初始的小陶窑不断变胖、增高，炉中的温度也随之提升。最终，最原始的高炉终于可以接近铁的熔点，赤铁矿中的氧化铁不断和木炭中的碳反应并被还原，铁矿石终于变软，直到可以锤打的块炼铁。块炼铁为海绵铁，里面杂质较多。
块炼铁不过没关系，聪明勤劳的人们会对这种块炼铁进行反复锤打，挤出杂质，然后折叠。这时候，铁的温度下降，那就再继续加热，再继续锤打，直到不再有杂质挤出，重量趋于恒定，就得到了延展性好，可以塑型的铁，也被称为“百炼钢”。
百炼钢的炼制过程冶铁技术最早诞生于小亚细亚的赫梯帝国，约在公元前至年之间，中国大约在公元前年掌握冶铁技术，这时期刚好对应了西周末期，大约在周幽王和周平王之间。而且，根据史料考证，我国虽然掌握冶铁技术比小亚细亚地区晚七百多年，但我们的百炼钢技术几乎和冶铁技术是同时出现的，说明我国在冶铁方面的成就世界领先。
水泉沟遗址炼铁炉炼铁就需要有足够的温度，因此人们不断尝试改进炼铁炉，以期提高炉子的温度，炼铁炉最初和烧陶窑无差别，但后期就不断改进，出现了地炉、平地筑炉和竖炉炼铁。竖炉的出现，使人们可以在炉底鼓风，由于炉身加高，燃烧所产生的煤气流和铁矿有了更多的接触时间，因此提高了燃料效率，同时也提高了往铁矿中掺碳的效率。
竖炉工作的原理图懂得物理化学的人知道一个道理，那就是如果想降低某物质的熔点，那么就往里面掺一些其它物质，这样就能得到低熔点共熔物。例如，生活中我们可以知道，盐水的结冰温度要低于纯水的结冰温度。同样，掺到一定数量碳的铁也会导致熔点降低。终于，在不到℃的条件下，人们看到红红的铁水。这时，把铁水倒入模具，也就得到了铸铁制品。
巨大的生铁铸件——沧州铁狮子也正是由于铸铁技术的发展，我国古代的以铸铁为原料的建筑物也开始兴起，最著名的是建于北宋年间的湖北当阳的玉泉寺铁塔。
当阳铁塔铸铁就需要模具，也称“范”，那么模具用什么材料呢？在青铜器时期，人们普遍利用陶范，基本是泥型塑造。这些陶范就能很好地当作铸模使用，最初是用来铸青铜器和其它金属，到了铁器时代，直接可以拿来铸铁。这些陶范均是半永久型的模具，一般铸造几十次不成问题。到了战国时期，甚至出现可以同时铸两件制品的“双镰铁范”，大大增加了工作效率和材料使用效率。
春秋时期的陶范战国时期的双镰铁范铁器时代是考古学家提出的人类“三时代系统”中最后一个也是影响世界历史最长的一个时期，这时期持续了近两千年。以中国为例，铁器时代从春秋末期一直要持续到年近代史开始之前。这一时期，正是由于更加廉价易得的铁矿被冶炼，铁器开始大量使用，各种铁质的工具不断被制造出来，人类的劳动生产率进一步提高。
铁器时代工具相比较铜，铁不仅含量丰富，而且制造出来的工具更加坚硬耐用，但冶炼铸造工艺也更加繁琐复杂。随着对炼铁炉的改进，炉温不断升高，人们采集的矿石在炉中不断发生着化学反应，而矿石中不完全是含铁或含铜的氧化物，在铁水出炉的那一刻，也产生了大量的炉渣。这些炉渣，大多数以氧化硅或氧化钙的形式出现，这些都是自然条件下没有的。氧化钙，即生石灰，就这样被人们发现了。好奇的人们发现，这种炼铁所得到的石灰极易发生反应，最终形成一种水硬性的物质，就是水泥。然而，
