冶铁博物馆陈展框架序言铁矿石是地壳主要组成成分之一，铁在自然界中分布极为广泛，但人类最早发现的铁是从天空落下来的陨石.利用铁也比黄金和铜要迟，首先是由于天然的单质状态的铁在地球上非常稀少，其次是它容易氧化生锈，加上它的熔点（1812K）又比铜（1356K）高得多，就使得它比铜难于熔炼。西亚赫梯人是世界上最早发现和掌握炼铁技术的。随着青铜熔炼技术的成熟，逐渐为冶铁技术的发展创造了条件，中国早在春秋战国时代就已经开始炼铁，这也是我国最早的人工冶炼。当时成为春秋首霸的齐国在管子的辅佐下国力逐渐强盛，疆域不断扩大的同时冶铁业也随之高度发展，引人注意的是，淄博张店正处在齐国的腹心地区，同时淄博铁山一带又有着丰富多样的冶铁历史文化遗产，从考古发现和文献考证两方面来推断，齐国是较早掌握冶铁技术的国家之一，那么淄博铁山极有可能是中国冶铁发源地。铁的发现和大规模使用，是人类发展史上的一个光辉里程碑，它把人类从石器时代、铜器时代带到了铁器时代，推动了人类文明的发展。至今，铁仍然是现代化学工业的基础，是人类进步所必不可少的金属材料；钢铁在国民经济中占有极其重要的地位，亦是衡量一国家国力的重要标志。代序厅 陨铁坠临单元说明：人类最早发现的铁是从天空坠落下来的陨石，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时，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。【创作画】陨铁坠临操作说明：创作画加多媒体投影，动态显示陨铁从太空飞落到地球从而被人们发现的全过程，直观形象，通俗易懂。【文版】早期人类冶炼技术不发达，无法从铁矿石冶炼得到铁，而地球自然界几乎没有单质铁的存在，所以陨铁一度是铁的唯一来源。【物】陨铁复制品【文版】陨铁是来自地球之外的“客人”，是坠星的一种，含铁量大的陨星称为陨铁。陨铁的主要成分是铁和镍；铁的含量一般在98%以上,镍的含量在4%20%之间,所以很容易鉴别.因为地球上没有哪种矿石能够通过直接熔炼提供含量这么高而且成分均匀的镍。背景资料：4000多年前尼罗河流域和幼发拉底河流域的铁珠和匕首，是由陨铁加工而成的。可以说，人类最早使用的铁，就是陨铁。直到近代，马来群岛地区的马来克力士剑依然有使用陨铁制造。马来人制克力士喜欢用陨铁，一是因为马来群岛上铁矿贫乏，且冶铁工艺不精，二是因为陨铁中含镍，可以增强刀身的坚利。2011年07月19日，一块极为罕见的巨型铁陨石首次被外界知晓，这块巨型陨铁藏在新疆阿勒泰地区荒无人烟的地方，据亲自前往现场考察的专家介绍，这块铁陨石的重量初步估计在25吨以上，也有可能超过30吨，成为中国第一大陨铁的可能性很大，而且这块陨铁的形态和外观精美异常，科学研究价值极高，可谓地球上发现的又一极为珍贵的宇宙标本。前言文明是人类进步的重要标志，通常把城市、文字和冶金术作为人类文明的三大要素。中国冶金技术是古代技术体系中的主体技术之一，冶金技术包括采矿、冶炼、铸造加工等一系列技术，统称矿冶技术，他们造就了中国丰富多彩的冶金文化，铜和铁作为矿冶技术的主要产品成为冶金文化的重要组成部分，在传统社会不仅起着物质性的基础作用，而且大大促进了生产技术的变革，推动了社会的往前进步。在某种意义上，我们可以说：一部中华文明史，其实就是一部由铜和铁铸就的文明史。中国冶炼块铁源于公元前6世纪，约比西方晚900年，然而冶炼铸铁的技术却比欧洲早2000年；中国铸铁的发明出现在公元前5世纪，而欧洲则迟至公元后的15世纪。由于铸铁的性能远高于块铁，所以真正的铁器时代是从铸铁诞生后开始的。社会发展的历史表明，铸铁的出现是社会生产力提高和社会进步的主要标志。中国从块铁到铸铁发明的过渡只用了约一个世纪的时间，而西方则花费了近三千年的漫长路程。从这里，我们可以看到一个技术进步带动生产发展，并进而促进社会文明进步的典型范例。第一单元：冶炼华章冶铁历史厅单元说明：在早期的文明国度中，中国使用铜、铁等金属的年代相对较晚。但由于中国在冶铸技术方面的发明和创新，使中国的冶金业很快就后来居上，跃升于世界前列，并为中国冶金文明的高度发达奠定了坚实的基础。春秋战国时期，冶铁业在商周铸铜技术下脱颖而出，日渐繁盛，汉代的冶铁业，在战国的基础上又有了长足的发展，西汉中期以后，又出现炒钢。历经南北朝得到普遍推广，并且更趋成熟，北宋时期又进行了传承和创新，明清时期，冶铁业逐渐出现了资本主义萌芽。第一组：春秋战国时期的冶铁业说明：早在2500年前的春秋战国，就已生产和使用铁器，逐步由青铜时代过渡到铁器时代。春秋战国时代是我国由奴隶社会向封建社会转变的阶段。促成这一社会变革的物质因素，是社会生产力的发展，劳动工具是社会生产力发展的主要标志，最早铸铁和使用铁器的是春秋时代的齐国。【物】革命导师恩格斯在家庭、私有制和国家的起源【文版】恩格斯指出：“铁使更大面积的农田耕作，开垦广阔的森林地区，成为可能；它给手工业工人提供了一种其坚固和锐利非石头或当时所知道的其他金属所能抵挡的工具。”【文版】根据考古发掘，我国冶铁历史至迟开始于春秋晚期，到战国中晚期已经进入到大规模用铁时期。铁的冶炼和使用标志着新的生产力的出现，促进了社会发展，加速了奴隶制的崩溃和新兴地主阶级封建制在个诸侯国的建立；而生产关系的变革使生产力得到解放，促进了铁器的广泛使用。【图】春秋战国时期形势图【文版】齐国在春秋战国时代，能成为春秋第一霸主、战国七雄之一，与冶铁业的发达不无关系。【表】齐地历年出土铁器表【文版】铸铁柔化技术是世界冶铁史上的一大成就。我国用铁矿石直接炼铁，早期的方法是块炼铁，后来用竖炉炼铁。在春秋时代晚期（公元前6世纪）已炼出可供浇铸的液态生铁，铸成铁器，应用于生产，并发明了铸铁柔化术。这一发明加快了铁器取代铜器等生产工具的历史进程。【场景还原】铸铁柔化技术参考场景：【图版】生铁虽然坚硬，但韧性较差，性脆易折。如果在高温下将铸铁件长时间进行加热，使其化合碳发生变化，就可以改变它的材质和性能。其中有一种方法叫铸铁柔化处理，通过这种处理的铸铁叫可锻铸铁。 【图】淄博地区发掘的冶铁遗址1.2.3.4.5.6.【文版】战国冶铁业兴盛，生产的铁器制品以农具、手工工具为主，兵器则青铜、钢、铁兼而有之。据记载，今山东临淄和河北邯郸铁矿等，春秋战国时期都已进行开采。背景资料（多媒体展台）：战国已娴熟地使用铸铁柔化技术。战国时期，随着生产关系的变革，冶铁业迅速发展起来。管子地数篇载出铜之山四百六十七、出铁之山三千六百零九，可见人们对铁矿资源的重视和了解程度。管仲相齐时“官山海”，已对铁的开采、生产实行管理，临淄东周冶铁遗址面积达十数万平方米。战国中期以后，铁器的使用已遍及当时的七国疆域，农具有犁、锄、臿、铲、镰，手工工具有斧、凿、锥、削等。铁器取代铜、石、木、蚌器成为主要的生产工具，标志着社会生产力有了划时代的发展，也是战国经济繁荣、出现百家争鸣的兴盛局面的物质基础。技术的原理铸铁（生铁）虽然坚硬，但韧性较差，性脆易折。如果在高温下将铸铁件长时间进行加热，使其化合碳发生变化，就可以改变它的材质和性能。其中有一种方法叫铸铁柔化处理，通过这种处理的铸铁叫可锻铸铁。按照热处理条件的不同，铸铁柔化处理技术又可以分为两种工艺：一种是在氧化气氛下对白口铸铁件进行退火脱碳处理，使之成为白心可锻铸铁；另一种是在中性或弱氧化气氛下，对白口铸铁件进行长时间高温退火处理，使之成为黑心可锻铸铁。例如洛阳铁铲、长沙铁臿等，经检验是以铁素体和珠光体为基体，石墨作团絮状析出，质量比白口铁和灰口铁都要好。石家庄两件战国铁斧都经过脱碳处理，表层成为钢的组织，内部仍为莱氏体，保留着生铁的组织。第二组：秦汉时期的冶铁业说明：秦所采取的政治经济措施，促进了冶铁业的发展，有利于钢铁技术的进步。汉代冶铁业较秦有更大发展。西汉中期，武帝刘彻和桑弘羊等实行盐铁官营，全国设立了四十九处铁官，人力物力相对集中，推广先进技术。西汉三大手工业中，冶铁业占着主导地位。【物】秦代铁铧（复制品）【文版】始皇陵侧出土的秦代大型铁铧长达三百毫米，重十余斤。显示了当时秦朝冶铁业的发展水平。【物】秦代铁权（复制品）【文版】河北围场县等地也先后出土的秦代铁权。【图】【文版】汉代冶铁业较秦有更大发展，武帝刘彻和桑弘羊等实行盐铁官营，全国设立了四十九处铁官，人力物力相对集中，推广先进技术。西汉三大手工业中，冶铁业占着主导地位。背景资料：西汉初年对盐铁业采取自由经营政策。汉武帝时，为增加政府财政收入，打击工商业者，实行盐铁由国家垄断经营，并设置行政机构具体管理。在中央于大司农之下设盐铁丞，总管全国盐铁经营事业，于地方各郡县设盐官或铁官经营盐铁产销。盐官营的办法是：民制、官收、官运、官销。募民自备生产费用煮盐，政府提供主要的生产工具牢盆（煮盐用的大铁锅）以间接控制其生产，产品由官府收购。铁的官营官府控制更紧，包括直接组织开矿冶炼，铸造器物及销售，即控制了生产和流通的全部过程，不像盐的民制官收。民私自煮盐和铸铁在受釱左趾的刑罚，工具有产品没收入官。管理盐铁事业的官吏，多为商贾出身。盐铁官营虽然在增加国家财政收入，抑制商人势力，改进与推广先进技术方面起了积极作用，但亦不免带有封建官营事业共有的弊病，如不少铁器质量低劣，规格不合要求，价格昂贵，还有强迫人民购买及强征人民作役的弊病。昭帝始元六年（前81）盐铁之议时，贤良文学曾对盐铁官营大加攻击，但事关财政收入，除罢关内铁官外，盐铁官营并未废止。汉元帝初元五年（前44）盐铁官曾与齐三服官、常平仓等一同罢废。永光三年（前41）又因财政困难而恢复。王莽行五均六筦，盐铁官营亦是其中内容，到地皇二年（22）废除。汉书贡禹传说：当时“攻山取铜铁，一岁功十万人以上”。实际上包括民间开采以及盐铁论所说“家人合会”这类小规模经营方式在内，参与冶炼铜铁的人数远不止此。西汉末年和新莽时期以盗铸论罪的数以十万计，就是证明。在广大群众实践的基础上，汉代出现了规模宏大的冶铁作坊。以河南为例，解放以来，经过普查、发掘和据文献所载，可以确定有冶铁遗址的所在已有十八处，所占面积达数万平方米至十余万平方米。其中，如巩县铁生沟、南阳瓦房庄、郑州古荥镇均经大规模科学发掘。巩县铁生沟发现大量经破碎拣选的矿石和木炭、铁渣，炼炉遗址十八座和藏铁坑、大铁块多件。南阳瓦房庄在三千平方米的发掘区域内，找到三个铸造区和一个炼钢锻造区，发现多个熔炉遗址，“人排”遗迹，大量铁范、泥范和各类铁器、耐火砖等。郑州古荥镇1965 年、1975 年两次发掘，发现两座大型炼铁高炉遗址，大积铁多块，其中最重者达二十多吨，烘窑十余座和大量泥范、铁器、铁渣、鼓风管、矿石等。温县西招贤村冶铁遗址在一座烘范窑内出土三百多套完整的叠铸泥范。这些重大发现为研究汉代冶铁生产和冶铁技术提供了十分重要的资料。炼铁技术在炼铁技术方面，以古荥冶铁遗址为例，一号高炉炉缸呈椭圆形，面积达8.5 平方米，炉高约56 米，炉容达到50 立方米左右，估计日产量有半吨到一吨，在当时技术条件下，这是相当可观的，也是世界上绝无仅有的。椭圆形炉型反映了冶铁工匠增大炼炉产量的重大努力和对鼓风与炉径相互制约关系的深入认识。在古代鼓风器风量、风压较小的情况下，这是扩大炉容，多加鼓风器，使风能达到炉缸中心的一个途径。炉基南面的坑中重达二十余吨的大积铁，证明高炉曾多次修筑、使用。对积铁、铁块和铁渣的分析和计算，证实汉代已有意识在炉料中加入石灰石作熔剂，以降低炼渣的熔点，改善渣的流动性和炉况。汉代的生铁一般是高碳低硅的白口铁。由于炉温增高和熔铸技术的改进，从西汉前期起，就出现质量比白口铁为优的灰口铸铁，如河北满城刘胜墓所出车就是用灰口铸铁造的。南阳