鋼是怎麼發明的

1. 鋼是在什麼年代被發明的

中國古代的煉鋼技術分幾個階段

炒 鋼

炒鋼因在冶煉過程中要不斷地攪拌好像炒菜一樣而得名。

炒鋼的原料是生鐵，操作要點是把生鐵加熱到液態或半液態，利用鼓風或撒入精礦粉等方法，令硅、錳、碳氧化，把含碳量降低到鋼和熟鐵的成分范圍。炒鋼的產品多是低碳鋼和熟鐵，但是如果控製得好，也可以得到中碳鋼和高碳鋼。

【炒鋼工藝大約發明於西漢】。近年在河南鞏義市鐵生溝、南陽瓦房庄等處都發現過漢代炒鋼爐遺址。鞏義市遺址斷代是西漢中期到新莽，瓦房庄遺址使用時間比較長，由西漢中期到東漢晚期。另外，鐵生溝還出土了一些炒煉產品，經分析，有的含碳量是百分之一·二八，有的是百分之○·○四八。文獻上關於炒鋼的記載最早見於東漢《太平經》卷七十二，書中說：「使工師擊治石，求其鐵，燒冶之，使成水，乃後使良工萬鍛之，乃成莫邪耶。」這「水」應指生鐵水。「萬鍛」應指生鐵脫碳成鋼後的反覆鍛打。

炒鋼的優點是成分可適當控制，生產率比較高，質量也比較好。在現代，人們常把由礦石直接制鋼的工藝叫一步冶煉或直接冶煉，而把先由礦石冶煉成生鐵、然後再由生鐵煉鋼的工藝叫兩步

冶煉或間接冶煉。炒鋼的生產過程也分兩步：先煉生鐵，後煉鋼。因而在某種意義上說，炒鋼的出現便是兩步煉鋼的開始，是具有劃時代意義的重大事件。它進一步促進了我國古代鐵器的廣泛使用和社會生產力的發展。十八世紀中葉，英國發明了炒鋼法，在產業革命中起了很大的作用。馬克思懷著極大的熱情給予了很高的評價，說不管怎樣贊許也不會誇大了這一革新的重要意義。

百煉鋼

「百煉鋼」以一種含碳量比較高的炒煉產品作為原料，操作要點是反覆加熱鍛打，千錘百煉。現在見到的最早百煉鋼實物是東漢晚期的製件。1961 年日本大和櫟本東大寺古墓出土一把東漢靈帝中平年間（公元184年到189年）的紀年鋼刀，上有錯金銘文「百練清剛」字樣。「練」就是「煉」，「剛」就是 「鋼」。在文獻中，「百煉鋼」一詞最早也見於東漢晚期。曹操作寶刀五枚，稱譽是「百煉利器」；陳琳（？—217）《武軍賦》說：「鎧則東胡闕鞏，百煉精鋼。」這些實物和文獻都說明了百煉鋼工藝已經興起。除百煉鋼外，我國古代還有「卅煉鋼」、「五十煉鋼」等說。1974年，山東蒼山出土過一把東漢安帝永初六年（公元112年）大鋼刀，上有錯金銘文「卅湅大刀」字樣；1978年徐州銅山出土一把東漢章帝建初二年（公元77年）大鋼劍，上有「五十湅」字樣；在文獻注錄中還有東漢和帝永元十六年（公元104年）「卅湅」金馬書刀等物。看來，標以「煉數」的制鋼工藝至遲在東漢早期就已產生。

宋代沈括《夢溪筆談》卷三曾對百煉鋼的工藝操作作了比較詳細的記載，說把「精鐵」鍛煉一百多火，一鍛一稱一輕，待到斤兩不減，就成「純鋼」了；「凡鐵之有鋼者，如面中有筋，濯盡柔面，則麵筋乃見。」沈括所說的「精鐵」，不應是生鐵，也不是現代意義的熟鐵，由建初「五十湅」長劍、永初「卅湅大刀」等器物的科學考察，以及有關文獻來看，應是含碳量稍高的一種炒煉產品。這種炒煉產品所含非金屬夾雜是比較多的。一鍛一稱一輕，是因為逐漸排除這些夾雜，氧化鐵皮不斷產生並脫落了。說最後「斤兩不減」，這是相對來說的，實際上，不斷地加熱鍛打，氧化鐵皮不斷地產生又脫落，重量總要不斷減輕的。滲碳和脫碳都不是百煉過程的主要環節。百煉銅工藝的主要操作是反覆加熱鍛打。鍛打可以去除夾雜，減小殘留夾雜的尺寸，使成分均勻，組織緻密，有時也可以細化晶粒，從而使材料強度大大提高。曹植（192—232）在他的《寶刀賦》中稱贊百煉鋼刀能「陸斬犀革，水斷龍舟」，沈括在《夢溪筆談》卷三中說百煉鋼「其色清明，磨瑩之，則黯黯然青且黑，與常鐵迥異。」這都說明了百煉鋼性能的優良。

百煉鋼是在塊鐵滲碳鋼反覆鍛打的基礎上，伴隨著炒鋼技術、刀劍工藝的發展而興起的。「十煉」，「三十煉」的說法在公元前一世紀的西漢後期就已出現，最初是用在煉銅上的。魏晉時期百煉鋼發展到了鼎盛的階段，之後，雖因一些技術和社會的原因而有所減弱，但一直沿用到了明清時期。百煉鋼製作比較艱難，成本比較高，主要用來製造寶刀、寶劍等一類貴重器物，它凝聚著我國古代勞動人民的勤勞和智慧，一定程度上反映了當時金屬冶煉和加工技術的先進水平。

鑄鐵脫碳鋼

鑄鐵脫碳鋼是用熱處理方法製作出來的。它的操作要點是先生產出白口鐵鑄件，然後在氧化性氣氛中脫碳退火，使含碳量降低到鋼的成分范圍以下，不析出或很少析出石墨。它的金相組織同近代的鋼和熟鐵相似。

鑄鐵脫碳技術大約可以追溯到戰國早期。洛陽水泥製品廠戰國早期灰坑遺址出土過兩件鐵錛，對其中一件的銎部作了金相分析，知道它的表層已經脫碳，稍里是珠光體，中心是白口鐵組織。這表明鐵錛進行過不完全的脫碳退火處理，應屬鑄鐵脫碳鋼的前身或早期階段。經秦、漢、魏、晉到南北朝時期，這項技術發展到相當成熟的階段，主要表現在：第一，進行這種處理的器物更多了。近年在北京大葆台、河北武安和河南澠池、南陽瓦房庄、鄭州古滎鎮、魯山望城崗等處都有發現，種類有鐵斧、鐵剪、鐵鏟、鐵小刀、鐵鑿、鐵笄、鐵犁、鐵鏵等成形件，以及梯形和長方形的小鐵板等半成品件。第二，多數器件的整個斷面都已經脫碳成鋼或熟鐵，中心再沒有白口鐵組織殘余，沒有或只有微量石墨在晶粒間界析出。第三，部分器件在整體脫碳成鋼或熟鐵後，經過局部鍛打、刃部滲碳或其他加工，獲得了更加良好的使用性能。第四，鑄鐵脫碳鋼主要用作手工業工具的斧、剪以及農具的鐮一類鋒刃器，而一般可鍛鑄鐵主要用作農具的鋤、钁、鏟一類，至於鐵釜、鐵范、軸承一類生活用器、生產工具和交通用具，多用白口鐵和灰口鐵製作，說明當時人們對這些材質的性能已經有了相當認識，也說明鑄鐵脫碳鋼技術、可鍛化處理技術已經達到比較高的水平。南北朝時期以後，由於炒鋼等冶煉工藝和加工工藝的發展等，鑄鐵脫碳鋼技術、可鍛鑄鐵技術逐漸失去了它們在生產中的重要地位，唐代以後就很少看到了。

鑄鐵脫碳鋼的發明具有十分重要的意義。古代一般是沒有鑄鋼的，而鍛鋼生產率很低，加工成形比較難，所含雜質比較多。我國古代利用生鐵生產率比較高、容易成型、夾雜比較少的優點，通過脫碳退火的辦法，得到一種組織和性能同近代鑄鋼相近的鑄件，這是我國古代冶金技術上的一項重大發明。

灌 鋼

所謂「灌鋼」，用宋代蘇頌的話來說，就是「以生柔相雜和，用以 作刀劍鋒刃者」。「生」就是生鐵，「柔」應是一種可鍛鐵，只從含碳量看，應包括現代意義的鋼和熟鐵。所以依蘇頌所說，灌鋼是由生鐵和可鍛鐵在一起冶煉得到的、用來製作刀劍鋒刃的一種含碳比較高、質量比較好的鋼。

灌鋼發明時間似可追溯到漢魏晉時期。東漢末年王粲（177-217）的《刀銘》中說：「灌襞已數、質象已呈。」西晉張協《七命》中說：「乃煉乃爍，萬辟千灌。」「辟」同「襞」，意思就是「疊」，指鋼鐵材料的多層積疊，多次折疊。「灌」應指「灌煉」，就是「灌鋼」。

南北朝時期，灌鋼工藝有了一定的發展，南朝梁代陶弘景說灌鋼是「雜煉生鍒作刀鐮者」。既然灌鋼已用作刀、鐮一類普通生產工具和生活用器，可見它的生產已經比較普遍。北朝東魏北齊間的綦毋懷文用灌鋼製造了一把大鋼刀，叫「宿鐵刀」，「斬甲過三十札」，非常鋒利。

在歷史上，灌鋼有過好幾種不同的操作工藝。一種是把生鐵和柔鐵片捆在一起，用泥封住，入爐冶煉，如沈括《夢溪筆談》卷三所說：「用柔鐵屈盤之，乃以生鐵陷其間，泥封煉之，鍛令相入，謂之『團鋼』，亦謂之『灌鋼 』。」一種是把生鐵放在熟鐵（可鍛鐵）片的上面，生鐵先化，滲淋到熟鐵中，如宋應星《天工開物》卷十四所說：「用熟鐵打成薄片如指頭闊，長寸半許，以鐵片束包尖緊，生鐵安置其上，又用破草履蓋其上，泥塗其底下，洪爐鼓韝，火力到時，生鋼先化，滲淋熟鐵之中，兩情投合。取出加錘，再煉再錘，不一而足。俗名團鋼，亦曰灌鋼者是也。」一種是「蘇鋼」，它是灌鋼發展的高級階段，灌鋼的優點在這里得到了最充分的表現。

蘇鋼操作的要點是：先把熟鐵料放到爐里鼓風加熱，後把生鐵的一端斜放到爐口裡加熱。當爐溫達到一千三百攝氏度左右時，爐里生鐵不斷熔滴，熟鐵料已經軟化，便用鉗子鉗住生鐵塊，使鐵水均勻地澆淋到熟鐵料上。澆淋完畢後，停止鼓風，夾出鋼團，砧上錘擊，去除夾雜。一般要滲淋兩次。蘇鋼冶煉高明的地方有兩點：一是熟鐵組織比較疏鬆，所含氧化夾雜比較多，硅、錳、碳含量比較高，灌煉時氧化反應比較劇烈，有利於渣、鐵分離。二是熟鐵 所含鐵氧化物和生鐵中的碳作用後，部分鐵可被還原出來，提高了 金屬收得率。

灌鋼以生鐵和可鍛鐵作為原料，灌煉操作在生鐵熔點以上進行，因此生產率比較高，渣、鐵分離比較好；人們可以通過控制原料配比和鼓風等操作來控制產品成分，因此產品質量也比較好。在公元1740年坩堝液態煉鋼法發明以前，世界上制鋼工藝基本上屬於固態冶煉和半液態冶煉，渣、鐵分離比較難。像灌鋼這樣，成分比較容易控制，渣、鐵分離也比較好，在古代制鋼技術中是十分罕見的。

2. 鋼和鐵是什麼時候發明的

戰國
1964年，江蘇六合程橋鎮出土一件春秋晚期的鐵塊，經鑒定是白口生鐵。這是到現版在為止我國出土並且經過權科學分析的最早生鐵實物。戰國中晚期，鐵器在我國農業、手工業生產中占據了主導地位。據不完全統計，目前出土的戰國鐵質生產工具大約十六種左右，其中多數是生鐵和它的柔化處理件，塊煉鐵處於輔助地位。這表明這時我國生鐵生產已經有了比較大的發展。鐵農具的廣泛使用成為社會生產發展的標志。春秋後期，農業生產已開始使用鐵制農具。鐵農具的使用，使生產力有了顯著的提高。恩格斯就曾指出：「鐵使更大面積的農田耕作，開墾廣闊的森林地區成為可能，它給手工業工人提供了一種極其堅固銳利非石頭或當時所知道的其他金屬所能抵擋的工具。」銅在古代就有了，商朝吧

3. 現代煉鋼技術如何發明的

直到19世紀中期，歐洲煉鋼仍然採用攪拌法，即是把生鐵加熱到熔化或半熔後，放進熔池中進行攪拌。它藉助攪拌時空氣中的氧氣將生鐵中的碳氧化掉，這正是1 600多年前我國漢朝時代出現的炒鋼法。1860年在英國大約有3 400多座攪拌煉鋼池，每12小時一般攪煉一池，每池250千克。

在攪拌池中煉鋼很難控制鋼中碳的含量，而且要耗費很大的人力。到1856年，英國人貝塞麥（H.Bessemer，1813～1898）創造了一種轉爐煉鋼法，解決了這個難題。

貝塞麥是一位法國大革命時逃亡到英國的機械工程師的兒子，少年在離開鄉村學校後當上鉛字澆鑄工，17歲開始經營生產金屬合金和青銅粉，在參加英、法與俄羅斯對抗的克里米亞（Crimea）戰爭（1853～1856）中，親眼目睹用生鐵或熟鐵製造的炮身經受不住火葯的爆炸力，常常產生爆裂，遂促使他尋找一種生產鋼的方便方法。

貝塞麥曾經注意到一些固態的鑄鐵塊在熔化前由於暴露在空氣中而脫碳了，當然這種氧化作用就是攪拌法煉鋼的原理，他沒有學過化學，不了解這個原理，但卻使他考慮到把空氣鼓入鐵水中煉鋼。於是在1856年的一天，他在倫敦聖潘克拉斯（St.Pancras）建成一座煉鋼爐。

這是一座固定式容器。可盛放350千克鑄鐵，把空氣加壓鼓入容器中後，反應的猛烈程度使貝塞麥大吃一驚，因為他沒有估計到鑄鐵中碳與空氣中氧氣的反應以及其他雜質與氧氣的反應會放熱。幸好，10分鍾後，當雜質已除去後，火焰平息了，可以走近容器，切斷加壓的空氣流。金屬被注入錠模中，經測定是低碳鋼。1856年8月11日，貝塞麥在切爾特南（Cheltenham）不列顛協會的會議上公布了這一創造發明。很快，貝塞麥製成一種可轉動的可傾倒式轉爐，每爐可容納5噸生鐵，熔煉時間為1小時，包括補爐和鑄錠的時間在內，大大縮短了攪拌煉鋼的時間，更減少了攪拌熔煉操作所費的力氣。於是，國內外煉鋼廠紛紛購買此法的生產許可證。

貝塞麥在宣布他的創造發明後受到各界人士的熱情贊揚，但是很快就遭受到批評和嘲諷，原因是用他創造的轉爐煉出的鋼錠由於氧化過度，生成的氧化鐵存在鋼中，同時生鐵中的磷未能除去，使鋼的質量很差，不是疏鬆，就是硬脆，在鍛打時發生斷裂。

關於鋼中存在過量氧化鐵的問題，後來由英國一位富有煉鋼實踐經驗的馬希特（R.F.Mushet）解決了，他在熔化了的金屬中添加稱為鏡鐵的鐵、錳和碳的合金，因為錳能將生成的氧化鐵還原。

除去鐵礦石中的磷是煉鋼中長期未解決的問題。貝塞麥和其他所有煉鋼爐的建造者一樣，用含硅的材料作為爐的襯里。這種爐襯不會和磷被氧化生成的氧化物結合，不能把這種穩定的化合物從鋼中除去。貝塞麥只能選用含磷低於0.05%（質量分數）的礦石煉成鐵後再煉鋼。

除磷的問題後來卻由英國一位法院的書記員托馬斯（S.G.Thomas，1850~1885）經試驗後解決了，在1878年獲得成功。

托馬斯雖然是一位法庭書記員，卻熱愛化學。他利用業余時間進倫敦大學伯克培克（Birkbeck）學院進修化學課程，並通過英國皇家礦業學院冶金學和化學的考試。他在得知貝塞麥煉鋼中需要解決除磷的問題後，用各種化學物質，包括氧化鎂和石灰等進行試驗，在他的表弟吉爾克里斯特（P.C.Gilchrist）協助下，在布萊納封（Blaenavon）的煉鋼廠用一個轉爐進行試驗，他的表弟正是這個煉鋼廠的化學師。他們兩人在1877～1878年進行了9個月的試驗，證明經焙燒過的白雲石用石灰黏結作為轉爐襯里能滿意地除去磷，而且還同時生產出寶貴的磷肥，後人為紀念他，至今把這種磷肥稱為托馬斯磷肥。

白雲石是含有碳酸鎂、碳酸鈣的岩石，焙燒後生成氧化鎂、氧化鈣等，能與磷的氧化物化合生成鎂和鈣的磷酸鹽，是很好的磷肥。

1883年托馬斯獲得貝塞麥獎章，可惜因患肺結核病，35歲即逝世。貝塞麥發明創造的轉爐煉鋼法在得到托馬斯等人的改進後一直沿用至今。現今使用的轉爐可以繞水平軸旋轉，便於加料和卸料。爐底有氣孔，從氣孔鼓入空氣。用它煉一爐鋼約需十幾分鍾，容量從一噸到數十噸不等。

隨著工業的發展，在生產建設和日常生活中出現了大量的廢鋼、廢鐵。這些廢料在轉爐中不能利用，於是在出現轉爐煉鋼的同時，出現了平爐煉鋼。

在轉爐煉鋼中，使金屬保持液態所需的熱量是由化學反應所產生的熱提供的，但在平爐煉鋼中，化學反應產生的熱量不足以使金屬保持熔融狀態，所以必須由外部熱源供應熱量。

1856年，德國人西門子·弗雷德里克（Frederick Siemens）利用熱再生原理創建一種交流換熱爐。這是在燃燒爐兩側各建一蓄熱格子磚室，從燃燒爐中出來的熾熱的燃燒廢氣通過一邊的格子磚室，將熱量傳給格子磚，隨後將燃燒用的空氣通過被加熱的磚室，提高溫度後進入燃燒室燃燒，從而提高了爐溫。每隔一定時間，交換空氣和廢氣的流動方向，使兩邊的蓄熱室交替使用。這種爐子最初被用來燒制玻璃，後來被用來煉鋼，這就是平爐。

最初，在平爐中燃燒固體燃料。1861年西門子·弗雷德里克的兄弟西門子·威廉（William Siemens，1823～1883）創造一種煤氣發生爐，生產發生爐煤氣。這是將定量的空氣和少量水蒸氣通過燃燒的煤或赤熱的焦炭，使之生成的二氧化碳盡可能轉變成可燃的一氧化碳。水蒸氣與碳反應後生成可燃的一氧化碳和氫氣。

西門子·威廉是一位工程師，在德國接受正規的技術教育後來到英國；西門子·弗雷德里克在德國得累斯頓（Dresden）經營電氣公司，也曾到英國。他們兄弟二人認為英國鼓勵工程技術人員和發明創造者，在英國申請專利比較方便。他們於1866年在英國伯明翰（Birmingham）共同建立西門子鋼廠，利用平爐進行煉鋼。

西門子兄弟共四人，都是出色的發明家。威廉是老二，弗雷德里克是老三。老大西門子·維勒（Werner Siemens，1816～1892）是一位電化學家，發明發電機原理，創建德國西門子公司。最小的弟弟西門子·卡爾（Carl Siemens）在俄羅斯創辦企業。這樣，維勒被稱為「柏林的西門子」；威廉被稱為「倫敦的西門子」；弗里德里克被稱為「德累斯頓的西門子」；卡爾被稱為「俄羅斯的西門子」。

差不多在同一個時期，法國冶金學家馬丁（P.Martin，1824～1915）和他的兄弟（B.Martin）同樣利用熱再生原理，建立平爐，在法國錫雷（Sireuil）建廠生產。他們生產的鋼在1867年巴黎博覽會上展出獲金質獎章。馬丁在1915年獲英國鋼鐵學會授予的貝塞麥獎章。

4. 鋼鐵是誰發明的

魏晉南北朝時期
《重修政和證類本草·玉石部》「鐵精」條引南齊陶弘景的話：「專鋼鐵是雜煉生屬（生鐵）鍒（熟鐵）作刀鐮者」。近年從河南澠池、洛陽，四川昭化，湖北均縣，江蘇南京等地出土的大量農具犁、鏟、、鋤、鐮等，也都為白口鐵柔化製成的。說明魏晉南北朝時期製造農具的原料質量有較大提高。

5. 中國最早的鋼是什麼時候產生的

春秋時期。

中國是世界上最早生產鋼的國家之一。考古工作者曾經在湖南長沙楊家山專春秋晚屬期的墓葬中發掘出一把銅格「鐵劍」，通過金相檢驗，結果證明是鋼制的。這是迄今為止我們見到的中國最早的鋼制實物。它說明從春秋晚期起中國就有煉鋼生產了，煉鋼生產在中國已有2500多年的歷史。

春秋戰國時期，楚國製造的兵器聞名天下。《史記·禮書》和《苟子·議兵篇》中都談到楚國的宛（今河南省南陽）出產的兵器刃鋒象蜂刺三樣厲害，這肯定是鋼制的。因為鐵制的刀劍過於柔軟，不可能達到象蜂刺一樣的銳利程度。

(5)鋼是怎麼發明的擴展閱讀：

在人類發明煉鐵之後不久，就學會了煉鋼。由於鋼較之最初的生鐵有更好的物理、化學、機械性能，所以很快就得到大量的應用。但是由於技術條件的限制，人們對鋼的應用一直受到鋼的產量的限制，直到十八世紀工業革命之後，鋼的應用才得到了突飛猛進的發展。

鋼可以鑄成不銹鋼去味皂來出售。不銹鋼去味皂是一種用不銹鋼打造的特殊鋼塊，永遠不會變小，使用時如同一般香皂的用法，這種不銹鋼去味皂來自於德國 ，它不能去污，但能除臭，沾滿腥味的手，用不銹鋼去味皂洗過30至40秒，能使腥味消失。

6. 不銹鋼是如何發明的

所有金屬都和大氣中的氧氣進行反應，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續進行氧化，使銹蝕不斷擴大，最終形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金屬（例如，鋅，鎳和鉻）進行電鍍來保護碳鋼表面，但是，正如人們所知道的那樣，這種保護僅是一種薄膜。如果保護層被破壞，下面的鋼便開始銹蝕 鉻是使不銹鋼獲得耐蝕性的基本元素，當鋼中含鉻量達到12％左右時，鉻與腐蝕介質中的氧作用，在鋼表面形成一層很薄的氧化膜（ 自鈍化膜），可阻止鋼的基體進一步腐蝕。除鉻外，常用的合金元素還有鎳、鉬、鈦、鈮、銅、氮等，以滿足各種用途對不銹鋼組織和性能的要求。 不銹鋼通常按基體組織分為： 1、鐵素體不銹鋼。含鉻12％～30％。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高 ， 耐氯化物應力腐蝕性能優於其他種類不銹鋼。 2、奧氏體不銹鋼。含鉻大於18％，還含有 8％左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好，可耐多種介質腐蝕。 3、奧氏體 - 鐵素體雙相不銹鋼。兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優點，並具有超塑性。 4、馬氏體不銹鋼。強度高，但塑性和可焊性較差。

7. 鋼起源於什麼時候

西周時期
我國冶鐵術大約發明於西周時期，比歐洲晚，可是它一經發明，不久就出現了生鐵，後來者居上，使我國成為世界上最早發明並使用生鐵的國家。

1964年，江蘇六合程橋鎮出土一件春秋晚期的鐵塊，經鑒定是白口生鐵。這是到現在為止我國出土並且經過科學分析的最早生鐵實物。戰國中晚期，鐵器在我國農業、手工業生產中占據了主導地位。據不完全統計，目前出土的戰國鐵質生產工具大約十六種左右，其中多數是生鐵和它的柔化處理件，塊煉鐵處於輔助地位。這表明這時我國生鐵生產已經有了比較大的發展。

我國生鐵技術發明比較早的原因是多方面的，我們以為在技術上至少應包括以下幾點：一是我國冶銅術中很早就使用了比較強的鼓風裝置。二是很早就對冶煉用的原料進行了比較好的選擇和處理。三是很早就發明了比較高大的冶煉豎爐。一般認為，我國生鐵技術的發明和發展同青銅技術有密切的關系。

說起冶金，學過化學的人可以說無人不知無人不曉。冶金就是冶煉金屬，古代的冶金是用焙燒、熔煉的方法，把礦石中的金屬提取出來。例如，煉鐵就是將含鐵的礦石（鐵礦石）和木炭或焦炭混合，在高溫下使氧化鐵還原成鐵。很明顯，冶金實質上是一種化學反應。古人雖然不太了解這種變化的實質，但他們在實踐中已經初步掌握了這種方法，他們在冶金過程中實際上是在進行化學反應的操作。從這個意義上說，古代從事冶金的人是化學工藝家，或者說是化學手藝人，而冶金本身則是原始的化學工藝。

冶金人的武器是什麼呢？我們已經知道，冶金需要高溫，這就需要有能夠達到很高溫度的冶金爐，而要獲得高溫，非有鼓風設備不可。這就是說，冶金人的主要武器是冶金鼓風爐。

以我國來說，在公元前6世紀，就有了冶鐵術的記載，到漢代冶鐵術已有很大發展。熔化鐵需要高溫，由此推測，當時可能已經有了冶鐵鼓風爐。鼓風爐，重要的是鼓風設備。最初的鼓風設備是個特製的大皮橐，用力壓皮橐，空氣從中壓出，通過竹管吹到煉鐵爐中。

由於煉鐵爐需要不斷吹進大量空氣，而人力鼓風太費力了。大約在公元初年，南陽太守杜詩，實地總結了煉鐵工人的經驗，發明了「水排」，也就是水力鼓風設備。後世的許多總結農業生產經驗的農書，都講到「水排」。水排的原理，簡單地說，就是利用水流推動一個裝有葉板的大輪子，把水力轉變為機械轉動，這個大輪子轉動通過一系列機械裝置帶動上面的輪子轉動，進而推動鼓風設備鼓風。我國著名農學家徐光啟的《農政全書》一書中，有「水排」的圖形，見下圖所示：

皮橐是一種很原始的鼓風設備。隨著實踐的發展，鼓風設備不斷進步，從皮橐發展為「木扇」，這種「木扇」已經是簡單的風箱了，它通過木製的箱蓋板的開閉鼓風（見上圖）。用木製設備比用皮，材料比較容易得到。進一步發展，便是風箱了。風箱發明的年代已不能確切知道。1637年，在宋應星的名著《天工開物》一書中，已經畫出了風箱圖，從圖中所見，這種風箱已經和現代手工業工人用的手風箱的形式一樣了。詳見下圖。

圖中表示：風箱與冶金爐相接，風箱向爐內鼓風，提高溫度，熔化的金屬流入土槽中。

風箱的製造原理很簡單（見下圖）：做一個長方形木箱，箱內裝一個可以推拉的大活塞，拉手露在箱外便於推拉；箱的兩端有通風口，各裝上一個只能向內開閉的活門，（圖中2、3），在箱的下部或側部裝一個通氣管，通氣管的側面有一個吹風口，通氣管兩端各有隻能向下或向上開閉的活門（圖中4、5）。活塞向前推，活塞後面空氣變得稀薄，箱外空氣推開活門2進入箱內，與此同時，活塞前的空氣被壓縮，推開活門4進入通氣管由吹風口吹出。活塞向後拉，空氣壓開活門3進入箱內，箱內空氣推開活門5進入通氣管由吹風口吹出。總之，活塞一推一拉，箱內空氣均能壓送出去。用風箱鼓風，使冶金爐內空氣量加大，也就是送氧氣量加大，可以使火越燒越旺。

單有爐子還不行，有了爐子還得有燃料。爐子只是一種能量轉化裝置，例如，燒煤的爐子，是通過煤的燃燒提供熱能的，爐子本身僅僅是供作煤燃燒的設備。這就是說，煤爐的能量來源是煤，而不是爐子，如果沒有煤只有爐子，是不能取暖也不能燒水做飯的。居家過日子的人都知道，買了爐子還要買煤，就是這個道理。煤是燃料，也叫能源，能源（或說燃料）是能夠產生能量的資源，它是人類生存和發展的物質基礎，也是煉鐵的重要手段。中國古代煉鐵，起初使用木炭，後來發現了煤（稱為石炭），逐步用煤炭代替了木炭。西漢時，有的書中已有了開採煤炭和利用煤炭煉鐵的正式記載。這說明，煤炭也是冶金人的重要武器之一。

8. 鋼是什麼時候出現的

我國古代煉鋼技術至遲發明於春秋晚期。

生鐵、熟鐵和鋼的主要區別在於含碳量上，含碳量超過2％的鐵，叫生鐵；含碳量低於0.05％的鐵，叫熟鐵；含碳量在0．05％－2％當中的鐵，稱為鋼。中國古代最早的煉鋼工藝流程是：先採用木炭作燃料，在爐中將鐵礦石冶煉成呈海綿狀的固體塊，待爐子冷後取出，叫塊煉鐵。塊煉鐵含碳量低，質地軟，雜質多，是人類早期煉得的熟鐵。再用塊煉鐵作原料，在碳火中加熱吸碳，提高含碳量，然後經過鍛打，除掉雜質又滲進碳，從而得到鋼。這種鋼，叫塊煉鐵滲碳鋼。

9. 鋼鐵是誰發明的

尼古拉·奧斯特洛夫斯基

10. 鋼和鐵是什麼時候發明的

問題應該是制鋼和制鐵（技術）是什麼事發明的吧？
制鐵術的出現至少是在公元前1900年，而在我國的正式廣泛的使用大概是在公元前500年（西周）；
制鋼術大概見於我國的時期是在制鐵後600年左右的東漢。制鋼只是比制鐵需要更高的溫度（去碳），