（科学技术史专业论文）泽潞地区传统冶铁技术初探.pdf

擅要 我国铁冶业的历史源远流长，自从战国时期使用鼓风炼铁以来，铁制品就 广泛应用到生产生活中。泽潞地区位于山西省东南部，因其独特的地理环境、资 源禀赋、交通位置、社会文化等因素，自古以来就是山西冶铁业发展的重镇之一。 经过长期的发展、积淀，形成了一套具有区域特色的冶炼技术和铁产品，这又对 区域经济、社会的变迁与发展产生了重要影响。同时，也成为区域间互动的重要 媒介。具体而言，文章对如下问题进行了阐述： 一、历史时期泽潞地区冶铁业的发展与区域社会。即本文第一章。这部分 首先简要回顾了历史时期泽潞地区冶铁业发展的过程，以作为本文研究的一个背 景材料。其次以冶铁业与泽潞商人的关系为例探讨了经济发展与社会变迁之间的 互动关系，以及区域间的互动过程。 二、泽潞地区传统的冶铁技术及代表性铁器。即本文第二、三章，也是本 文的重点。首先。概述了山西传统冶铁技术的发展脉络，以作为探讨本区域内冶 铁技术特色的背景。其次，着重描述、复原了泽潞地区最主要的几种传统冶铁技 术：坩埚炼铁法、炒炉技术、铁范铸造技术、生铁淋口技术等。最后，对泽潞地 区传统代表性铁器的发展历史、冶炼工序进行了详细阐述。进一步说明了技术与 铁产品的区域性特征。 三、最后，总结了泽潞地区冶铁技术的历史承继与地域特性。 关健词：泽潞地区；冶铁；传统工艺；铁产品；泽潞商人 i v a sw e k n o w n ，t h e r ei sal o n gp e r i o di ni r o n m a k i n gi n0 1 1 1 c o u n t r y i r o n w o r k sa r ea p p l i e dw i d e l yi ns o c i a lp r o d u c t i o na n ds o c i a ll i f ef r o mt h e w a r r i n gp e r i o d , w h i c ht h et e c h n i q u eo ff i l m a c eb l a s t i n gi su s e d t h e r e s e a r c hr e g i o nl i e si nt h es o u t h - e a s to fs h a n x ip r o v i n c e ，w h i c hh a s u n i q u eg e o g r a p h i c a lc o n d i t i o n s “；s o u r c ef e a t u r e s ；t r a f f i ca s c e n d a n c ya n d l o n gp e r i o dh i s t o r i c a lc u l t u r e b e c a u s eo fa b o v ee l e m e n t sm e n t i o n e d , t h e r e g i o no fz ea n dl ui sr e c o g n i z e da sai m p o r t a n tr e g i o no fi r o n m a k i n ga s c u l t u r ei sb i r t h a n dw i t ha l o n g - t e r md e v e l o p m e n ta n d c o n s i s t e n t d e p o s i t i n g ，as e to fr e g i o n a lf e a t u r ei r o n m a k i n gt e c h n o l o g ya n di r o n w o r k a r ef o r m e d a sar e s u l gt h ef o r m a t i o nw h i c hm e n t i o n e da b o v eh a sag r e a t i n f l u e n c eo nt h er e g i o n a le c o n o m ya n dt h es o c i a l d e v e l o p m e n ta n d 仕a n s i t i o n m e a n t i m ei ti sa sa ni m p o r t a n t i n t e r m e d i a r ya g e n t i n i n t e r a c t i v eb e t w e e nr e l a t e dz o n e s i ng e n e r a l ，t h ea r t i c l ed i s c u s s e st h ef o l l o w i n gq u e s t i o n s ： t h ef i s tp a r td i s c u s s e st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ed e v e l o p m e n to f i r o n - m a k i n ga n dr e g i o n a ls o c i e t y i nt h i sp a r t , ab r i e fr e v i e wi se x h i b i t e d f i r s t l ya b o u tt h ed e v e l o p m e n tp r o c e s so fi r o n - m a k i n gi n d u s t r y s e c o n d l y t h ea r t i c l ed i s c u s s e st h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h e i r o n - m a k i n gi n d u s t r ya n dt h em e r c h a n t si nz ca n dl u w et a k et h e r e l a t i o n s h i pa sa ne x a m p l et od i s c u s st h ei n t e r - r e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e e c o n o m i c a ld e v e l o p m e n ta n dt h es o c i a lt r a n s i t i o n t h es e c o n d p a r t i n c l u d e st w oc h 锄慨a s 粗i m p o r t a n t r e p r e s e n t a t i o n ，t h i sp a r t d i s c u s s e st h et r a d i t i o n a l t e c h n i q u e s o f i r o n - m a k i n ga n dt h er e p r e s e n t a t i v ei r o n w o r ki nt h er e g i o no fz ea n dl u a tf i r s t ，t h ea r t i c l ed i s c u s s e st h ed e v e l o p m e n tv e n a t i o no fi r o n - m a k i n gi n s h a n x ip r o v i n c ea n dt a k e si t 嬲ab a c k g r o u n di n f o r m a t i o nt od i s c u s st h e t e c h n i q u e sf e a t u r ei ns u c hr e g i o n s e c o n d l y t h ea r t i c l ed e s c r i b e sa n dr e s t o r es e v e r a lt r a d i t i o n a l i r o n - m a k i n gt e c h n i q u e ss u c ha sc r u c i b l eo v e n ，b u s h e h e di r o n ，f o u n d i n g v m o d e la n df o u n d r ym g o ta n ds oo n a tl a s t , t h ea r t i c l ed i s c u s s e st h e d e v e l o p m e n th i s t o r ya n dt h ei r o n - m a k i n gp r o c e s so ft h er e p r e s e n t a t i v e i r o n w o r k f r o mm e n t i o n e da b o v e ，w er e p r e s e n tt h er e g i o n a lf e a t u r e s b e t w e e ni r o n w o r ka n dt h et e c h n i q u e s i nc o n c l u s i 加，t h ea r t i c l ed i s c u s s e st h es u c c e s s i v eh i s t o r ya n dt h e r e g i o n a lf e a t u r eo ft h ei r o n - m a k i n gt e c h n i q u e si nt h er e g i o no fz e a n dl u k e yw o r d s ：t h er e g i o no fz ea n dl u ；i r o n - m a k i n g ；t r a d i t i o n a l t e c h n i q u e s ；i r o n w o r k ；m e r c h a n t si nz e a n dl u v i 承诺书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指 导下独立完成的，学位论文的知识产权属于山西大学。 如果今后以其他单位名义发表与在读期间学位论文相 关的内容，将承担法律责任。除文中已经注明引用的 文献资料外，本学位论文不包括任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的成果。 学2 僦0 07 攀荔胃，咝肌年；月2 日。 前言 前言 冶铁业是山西久负盛名的传统手工业，而生铁冶炼技术是山西传统手工工艺的 杰出代表。无论从文献记载、实地调查和考古发掘都证实了泽潞地区历来就是铁业 之重镇，其冶铁技术较为有特色。泽潞地区就是习惯上所指的晋东南地区，包括今 天的长治、晋城两个地级市。1 9 个县级行政区。该区东有太行、南有王屋，北有太 岳。该地区地质构造复杂、地层较为齐全，成矿地质条件优越，形成了该地区丰富 多样的矿产资源。凭借着得天独厚的煤铁资源，该地区发展了俗称为“黑行”的矿 产手工业，其中尤以发达的冶铁业为盛。当地群众流行这样的谚语，。黑行不动，百 行没用”，。铁货不走，人们受穷”，。不怕三年大早，只怕一年不打铁”。从上述谚语 可以看出当地发达的冶铁业在当地社会经济中的地位和作用。 泽潞地区存留有完整的传统冶铁工艺技术的范本，其中较为普遍流行的是传统 的坩埚炼铁法。据杨宽先生所著的中国古代冶铁技术发展史的说法，此法在春 秋战国之际早就发明了，通过这种方法可将铁矿石炼成生铁。据史料记载，坩埚炼 铁法自宋代开始就已经在太行山地区流行。直至近代，全国土铁的总产量中有百分 之四十以上是山西省太行山地区运用这种炼铁法生产出来的。坩埚炼铁的特点是构 筑简易、操作简便、成本低廉，可以充分利用当地原料。 坩埚铁由于其含硫、含磷较高，而含碳、含硅低，以农业生产工具和人民生活 用具为主要产品，军用相对较少，尤其是用于直接制造兵器更少 泽潞地区坩埚炼铁方法，见于很多学者的著作及文献中，但是很少有具体介绍 生产技术的。笔者自小生活于此，耳濡目染冶铁工艺的种种程序，遂有兴趣对此问 题作一分析。通过对文献的耙梳，加上亲身考察，笔者试图对泽潞地区传统冶铁技 术作一详细说明，以求教于方家。 学术回顾及研究目的 在中国封建社会，农业和手工业是国民经济的两大基本生产部门。长期以来由 于中国的农业经济占据统治地位，从而使手工业在国民经济中扮演了重要的角色。 中国的农业以深耕细作见长，而这一切又是以发达的冶铁生产为基础的。生铁冶铸 技术及与之相应的诸如盘炉、铁范制造、铸铁柔化技术、渗碳制钢等卓越的发明创 造，使中华民族早在春秋战国之交就进入了铁器时代，社会面貌随之发生了巨大变 。华觉明：中目民俗文化丛书民问技艺眷中目社会出版杜，2 0 0 6 年版。第如页 1 泽潞地区传统冶铁技术初探 革。4 经过两汉魏晋南北朝的长期摸索，生铁制钢技术趋于成熟，形成了独具特色的 传统钢铁技术体系。这是封建社会农业经济得以持续发展的不可忽视的推动力之一 学界对此课题的研究由来已久，且著作颇丰。薛亚玲：中国历代冶铁生产的分 布及其变迁述论，通过对大量相关资料的取粗取精、去伪存真的筛选，详尽地勾勒 出中国各个朝代铁矿分布的轮廓。同时进一步探讨了历代铁矿生产分布的演交大势， 详细介绍了历代铁矿产地的分布及历史上变迁的规律；有依靠考古学方法，从出土 铁器入手，分析其制作年代与工艺特征，从而确定铁器及技术分期问题的。从铁器 的金属学研究看中国古代东北地区铁器和冶铁业的发展国从出土铁器的金属微观组 织和制作技术入手，讨论区域范围内铁器和冶铁业的发展问题。提出了当地铁器发 展的独特的路线。其独特的金属学视角，分析了金属功用与社会经济、铁业衍生等 问题的；有从制度入手，讨论盐铁官营中国家对铁业生产的控制与掌握的；o 有从手 工业入手，描述其发展历程，讨论冶铁业与人们生活的相关问题的；o 有从资源入手 探讨冶铁业与城市经济发展关系的。o 就山西而言，金属考古多为青铜器研究，青铜器作为国家礼器，其铸造本身就 要经过采矿、冶炼、制范、浇铸到修复成型等一系列复杂工艺。而这一工艺的物化 “晋式青铜”已经成为国际上通用的专有名词。而三晋的冶铁术，虽然文献记 载很多，研究者也对此进行了研究。但这些研究多从盐铁专营层面，或者仅仅介绍 矿源分布与冶铁规模，或者从冶金学的角度入手，甚少有从技术角度入手 二十世纪初，德国学者李希霍芬通过实地调查访问，写了中国一书，书中对 山西冶铁的历史做出了较详细的描述。由此，激发了国内一些学者对这一问题的研究 兴趣。先后有中国地质调查所、李约瑟等先后对此进行过报道。二十世纪五十年代， 乔志强先生手编山西制铁史o 一书，书中对山西制铁历史的追溯从春秋战国始，延 至近代。时间跨度大，史料丰富，列举了大量的历史文献记载和文物资料，不失为了 解山西冶铁史的指导性著作。但乔先生按照历史分期方法来介绍山西冶铁业，从社会 经济史视角讲述了山西冶铁业，没有对当时普遍流行的坩埚炼铁技术进行详细的说明。 由于传统手工业具有延续性及旺盛的生命力，僵硬的分期方法不能割断手工业延续的 历史。泽潞地区所保留完整而详细的传统冶铁技术，这是本文要着力强调的。 阳城生铁冶铸技术) ，第一批国家非物质文化遗产代表作( 辅号：3 盯) ，内部发行 见北方文物 2 0 0 5 年第一期总8 1 期第l m 页 。略论元代的矿冶制度“，。论明代牌铁券”，。六朝时期的钢铁冶炼”。略论北宋铁钱盛行的最因” 王鑫义：魏晋南北朝时期淮河流域的手工业) ，中国历史地理论丛 1 9 9 9 年第4 期 刘吕红、嘲敏：文史杂志2 0 0 5 年第5 期，第6 5 硼页。 乔志强：山西制铁史) ，太原：山西人民出版社，1 9 7 8 年3 月版 2 一泽潞地区冶铁业发晨 泽潞地区冶铁业发展背景 1 1 历史脉络 泽潞地区铁矿资源丰富，早在春秋战国时期，已有了冶炼生产，技术比较简单， 使用自然通风冶炼。公元前5 1 3 年，晋国发明鼓风冶炼，并很快推广到泽潞地区。 据国语晋语记载：晋文公推行。通商惠工，务财训农”政策，提倡生产，发 展冶铁业，曾在上党一带使用鼓索风箱炼铁。冶炼最早的地区当属晋城的大阳、南 村、冶底和龙化村的乌政观。据山海经记载：“中山有二十余处冶铁地区。虎尾 山之阴有铁矿。”虎尾山是今大阳境内山名，古传有“阳阿古剑”。据毕振颐四州 文献考证，阳阿即现在的大阳镇。晋城在春秋时属晋国，韩、赵、魏三国分晋地 后属韩。苟子议兵篇记载“韩国能制劲弩，当者洞胸( p 2 5 3 ) ”，当与炼铁业发 展有关。一九五五年长治分水岭发现的战国墓中，即有很多铁器。十二号墓中有凿、 缒各一件，镢四件，斧五件。十四号墓中有铲三件，凿一件，镢斧之类五件。这说 明战国时期泽潞地区已经可以制造各种铁制生产工具了。 汉唐以来，政府在山西境内设置了许多官营铁冶业。北齐时，就在武安( 沁水 县东1 3 5 里) 、白润( 阳城) 等地设官冶炼。到唐代，范围又扩展至岳阳( 安泽) 一带。由于铁器生产增多，铁货交易也频繁起来，一些官吏也插手于贩运铁器以营 利。晋乘苑略记载唐敬宗宝历年间昭文节度使刘从谏的事说： 从谏还治潞性奢侈，饰居室舆马，无远略，善贸易之算徙长子道之潞， 岁榷马，征商人，又熬盐货铜铁，收缗十万 当时还有：。千杂货。万杂货，线产商品( 铁钉) 数目多”的说法。足见唐时 潞安府已是各种铁货的集散地了。 宋元时期，随着社会手工业、商业的发展，采矿和金属冶炼技术的提高，泽潞 地区的铁冶业得到了进一步的发展。宋大中祥符八年( 1 0 1 5 年) 前，泽州冶炼课税 即达3 0 万两。其时。其输市中州者，惟煤与铁日不绝于途”。可见此地冶铁业之兴 旺 明清时期，山西铁矿的开采与冶炼，无论在规模、产量、技术方面，都有长足 的进步。明初，全国冶铁还是设官冶制，据明史食货志及续通典卷1 4 及续 。山西长治市分水岭古墓的清理 ，考古学报 ，1 9 5 7 年第1 期 o 隋书百官志 o 新唐书地理志 o 工字剪与邢内刀，山西日报 1 9 5 9 年6 月2 4 日 泽潞地区传统冶铁技术初探 文献通考卷2 3 记载，明太祖洪武六年( 1 3 7 3 ) 全国设立了十三个铁冶所，山西设 有五个：吉州( 今乡宁，吉县) 之富阳、丰国。太原之大通，泽州之益国，潞安之 润国。泽潞地区占其二。这些冶铁所每年要向政府提供大量铁器。明末，山西小规 模手工业冶制铁业又不断发展起来。据明成化十二年( 1 4 7 6 年) 山西通志卷六物 产载：“铁，平定、吉、朔、潞、泽州、太原、交城、榆次、繁峙、五台、临汾、 洪洞、乡宁、怀仁、孝义、平遥、壶关、高平、阳城俱有冶坑，惟阳城尤广。”在提 及的1 9 个县级政区中，泽潞地区就占有5 个。1 4 强。而。惟阳城尤广”更是说明 该地冶铁业之繁荣景象。到了清代，安泽、陵川的冶炼业也初具规模。由于广大农 村和城市的需要，制铁手工业逐渐缓慢的发展起来。许多村庄都开始以铁为生。晋 城南村镇南马匠村于康熙五十二年( 1 7 1 3 年) 建炉神庙，庙碑文上说：。南村居民多 以熔铸起家。”雍正，年( 1 7 3 0 年) ，陵川县一地就有铁钉铺十二家。乾隆、嘉庆年 间，长治荫城镇已经成为铁货集散中心，铁货行销全国，每年交易额达一千多万两。 鸦片战争前夕，泽潞地区冶铁业又有新的发展。以晋城为例，道光年间据说全 县有生铁炉一千多座，熟铁炉一百多座，铸锅炉四百多座。当然还是以小规模经营 的手工生产为主，那时“潞铁”、“平铁”是极为有名的。1 8 7 0 年李希霍芬来山西窥 探以后说：。在欧洲的进口货尚未侵入以前，是有几亿的人是从凤台县( 晋城) 取得 铁的供应的。大阳的针供应这个大国的每一个家庭，并且运销中亚一带。”o 鸦 片战争后，随着外国铁器的输入。泽潞铁器的销售额和总产量已大不如前，同时为 了尽量供应原有的市场，曾经求助于降低原有的价格，因而也降低了制造者的利润。 原来销售到全国的泽潞铁货，到1 8 7 0 年代时销路只限于中国北部了。晋城一带的铁 丝和针在洋货的排挤下也趋于没落了。o 不过，由于传统农业结构并未改变，以及广大的农村和城市需求的存在，泽潞 地区的冶铁业仍然具有一定的规模。晋城的大阳镇和高平县是炼制生铁的中心。而 制造铁器和锻造熟铁，则以晋城的南村、阳城县和潞安为中心。1 8 7 0 年左右，只南 村一地就有百多个铁作坊，其中包括铸造、化铁、打钉、拉丝等部门，南村附近河 谷里倒满了连亘几里的矿渣。 。丁戊奇荒”使泽潞一带民口大减，农业、手工业也遭受了很大的损失。灾荒 过后，铁业稍有恢复。1 9 0 2 年，黎城县令在禀报开采潞属煤矿情形的报告中，提到 当时铁业情况，说高平有铁矿炉一百五、六十座，每日共出铁七、八万斤。据此计 。参见中国实业志 ( 山西省) 第4 6 5 页( 已) 。李希霍莽：中国 转引自中国近代手工业史资料 第2 卷，1 7 8 页 o 同上1 7 3 页 4 一 泽潞地区冶铁业发展 算只高平一县可年产铁一万五千吨左右。同时报告中说每日每炉约出铁3 ( z ) - - 5 0 0 斤。 长治南乡有炉二、三十座，每日每炉出铁3 1 x ) - - 4 0 0 斤，共产铁约万斤上下。长治县 的荫城镇是当时铁货生成和交易的中心，有铁行三十多家，制铁器的炉三百多家。o 第一次世界大战期间，列强无暇东顾，泽潞地区冶铁业得以喘息发展。据中 国实业志之 - - - 5 0 0 斤。壶关大致相同。左权每炉装矿 石一千四、五百斤，出生铁5 0 0 余斤，不过矿石在装坩埚前要先经焖矿一道程序。 和顺县方炉较大，每炉可得生铁一千斤。宁武及隰县为最大。宁武每炉装坩埚 2 1 0 个，( 坩埚高3 尺余，直径3 寸余) 每炉共装矿石4 5 0 0 ，可得生铁3 0 0 0 斤，一 日炼成。隰县则每炉装坩埚1 0 0 个，但每个坩埚可装矿1 5 0 余斤，所以每炉可得生 铁到5 0 0 0 斤。 太原市晋源镇西山柳峪一带使用的坩埚炼铁，方法稍有不同，是在地下挖长方 形的坑( 长约一丈，宽五尺，深四尺) 铺上坩土块，然后上面置以坩土筒装矿石冶 炼，烧三昼夜，每炉可得生铁3 0 0 0 斤。 由此可见，坩埚炼铁技术不但在区域间具有差异性，即使在泽潞地区内部，各 地方炉之大小，容量之多少，工序之难以程度亦有不同。这就说明了技术发展的区 域性特征。 2 2 2 炒炉技术 1 、技术简介 前面说过，坩埚炼铁法所炼出的铁主要是生铁，生铁炼出后，一部分直接供给 锅货炉熔铸成大铁锅之类的铁器具，另一部分铁则经过炒炉炒出后变成半成品，再 经过条炉变成熟铁下面我们就来看一下这种炒炉技术。其方法是：在地下挖成炉 腹，然后用木材、煤将生铁烧红，用长铁棍搅动，使之烧匀后，取出铁锤锤击渣滓 即成熟铁。明代唐顺之武编前编卷5 铁条，谈到熟铁说“熟铁出福建温州 等处，至云南、山西、i m ) i l 亦皆有之。闻出山西及四川泸州者甚精，然南人实罕用 之，不能知其悉。”可见，当时山西地区已掌握了炼至熟铁的方法，并能制出质量很 好的铁；这种方法在宋应星的天工开物五金里就已详细的记叙了这种方法，“凡 o 山西矿物志略矿产篇 ，1 9 1 9 年山西实业厅绾 o 阎大亮访谈；晋城铁业调查资料 o 太岳区党委编：晋城铁业调查k 1 8 二 泽潞地区传统冶铁技术 铁分生、熟：触炉未炒则生，既炒则熟。生熟相间，炼成则钢。凡造生铁为冶 铸用者，就此流成长条、圆块范内取用。若造熟铁，则生铁流出时相连数尺内低下 数寸铸一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执持柳木棍排立墙上，先以污潮泥 晒干，舂筛细箩如面，一人疾手撤滟，众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。其柳棍每炒 依次，烧折二三寸，再用则又更之。炒过稍冷时，或有就塘内斩划成方块者，或有 提出挥棰打圆后货者”，很显然，后期所炒成熟铁的方法比明时己做了很大改进。宋 应星在其天工开物中记载：“凡钢铁炼法，用熟铁打成薄片如指头阔，长寸半许， 以铁皮束包尖紧，生铁安置其上，又用破草履盖其上，( 粘带泥土者，故不速化。) 泥涂其底下，洪炉鼓鞲。火力到时。生钢先化，渗淋熟铁之中，两情投合，取出加 锤，再炼再锤，不一而足，俗名团钢，亦日灌钢者是也。”杨宽先生所著的中国古 代冶铁技术发展史里记载了在山西地区自古以来就流行的炒钢法：最简单的建炉 方法，只在地下挖一个口小、底大的橘子形或圆筒形的坑，用力夯结实，用耐火泥 涂成泥壁，或用耐火砖砌成炉壁。炉口上大半用半圆形的炉盖盖住，炉盖用半圆形 的泥板、石板或铁板制成，俗称“天门盖”。也有架起铁条、铺上或砌上青砖作炉盖 的，中间凿有进风眼，安装着进风管。炉口上小半空出来，作为炉门口，也就是下 料、搅拌和出钢的口子。 生熟炼铁炉一一明代炼铁炉和炒铁炉串联的操作方法( 采自天工开物) 2 、各地差异性 炒炉之大小，各地不一据老者阎大亮回忆，晋城抗日战争前有种炒炉较小， 1 9 泽潞地区传统冶铁技术初探 每炉用生铁2 0 0 斤，炭6 0 0 0 斤，柴1 0 5 斤。一昼夜可炒2 l 炉。可得熟铁2 5 0 0 斤， 其余为圪渣生铁( 即生铁渣滓) 1 5 0 0 斤。回 宁武炒炉也是挖在地下，腹大口小。每炉炒熟铁平均6 0 斤，每日可炒1 0 炉 在炒铁以前，先将生铁熔化后冷却再炒。大体炒炉方法都相同，和顺县在炒以前也 要将生铁先熔化一次。各地炒炉大小略有不同，较小者如和顺每炉可炒4 0 余斤。太 原市西山王封、河口一带，晋源镇一带炉体较大，而且炉下留有口，能将渣滓用铁 棍搅拌，使它漏下去，装置上有些特点。o 2 2 3 铁范铸造技术 泽潞地区在冶制铁农具时经常使用的技术就是铁范铸造。铁范铸造是我国传统 冶铸技术的一项重大发明创造，从战国到魏晋南北朝，被广泛运用来成批铸作铁农 具和手工工具，以其生产效率高、经久耐用、产品规格齐整且有利于经高温柔化处 理成为高强度的韧性铸铁件，而对社会经济的发展起到了重要的推动作用。唐宋以 来，手做工具改为锻制，铁范的使用范围随之缩小，只有犁和犁镜仍由铸造。阳城 犁镜就是早期铁范铸造硕果仅存的活化石。 用以铸锅的半永久泥范 其铸作程序为：铁矿石需经焙烧去硫。用江木、千荆木烧制木炭。砌炉用英石 砂岩和坩子土。炼铁所用竖炉俗称犁炉。炉头凭借多年的经验，从铁水表面性状判 。阎大亮访谈：晋城铁业调查资料 。 山西矿物志咯矿产篇，1 9 1 9 年山西实业厅编 二泽潞地区传统冶铁技术 断其成色并作相应调整。这种快速、准确的炉前控制堪称一绝。炼得的原铁水直接 用来浇铸。铁范须经预热和上涂料。烧铸后迅即开范取出仍通体透红的犁镜，稍加 清整即得到成品。 2 2 4 生铁淋口技术 山西地区在冶制铁农具时还有一种很独特的技术就是生铁淋口技术，像山西晋 东南地区所出的名品犁铧、犁镜等，农具如锄等制成锄板后都必须得经过。生铁淋 口”之后才会成为精品。“凡治地生物，用锄、赙之属，熟铁锻成，熔化生铁淋口， 入火淬健，即成刚劲。每锹锄重一斤者，淋生铁三钱为率，少则不坚，多则过刚而 折”o 这里所说的就是生铁淋口技术，这种熟铁制的刀口，用。生铁淋口”法处理后 再加上“淬火”处理，“即成刚劲”，锋刃快，经久耐用。 此外，泽潞地区在冶铁技术方面也不断有新的方法涌现，明代在冶炼技术上亦 有新的创造。据老工人谈，泽潞地区明代已经创造了。地下土圆炉炼钢法”，并且由 潞安、经阳城传到晋城，这种炼法是在干燥的红土地下挖六尺深的坑，不用坩埚来 冶炼，方法设备简便。这种钢富于延性可以拔成钢丝，为制针的材料。o 这些方法很 适宜于在民间矿冶业中推广应用。 宋代以后，随着煤被广泛作为燃料使用，煤被广泛用于冶铁生产。山西地区自 古产煤，在大规模的交通运输工具没有创造以前，铁矿的附近必须有燃料的来源， 冶铁业才能得以发展，因此山西产铁的地区在宋时已将煤广泛用于坩埚炼铁，并且 在太行山地区一度流行。宋史李昭传记载李昭在徽宗时期出任泽州的知州，“阳 城旧铸铁钱，民冒山险，而输矿炭。苦其役，为奏罢铸钱。”泽州治所在晋城( 今山 西省晋城市) ，阳城是其属县，矿炭即是煤，说明1 2 世纪初叶在今山西一带已把煤 用于冶铁。明代山西大部分地区采用焦炭炼铁，明清两代的采矿技术相对来说要比 前代更为发达，在明代的时候，采矿技术从铁锤点滴敲击改用火药爆炸，冶炼从木 炭、石炭混合使到全部用炭或用焦炭。o 以焦炭冶铁的技术，不仅在本省广泛应用，还传授到了省外。据山东博山县 志载：“考石可作铁其始，乡人不知也。康熙二年( 公元1 6 6 3 年) ，孙文宝公召山 右人至此，乃得熔铸之法。”并详细介绍了焦炭冶铁的具体做法：“凿山取石，取精 良者为欢石，次为硬石，击而碎之，和以煤，盛以筒，置方炉中，以礁火，初犹为 。宋应星：天工开物 卷十伯l 银 。 。乔志强：山西制铁史 ，山西人民出版社1 9 7 8 年版，第1 7 页 。张捷夫：明清山西手工业中的资本主义萌芽。山西历史札记，书海出版杜，2 0 0 1 年第1 版，第2 0 l 页 泽潞地区传统冶铁技术初探 铁也。复击之，碎之，易其筒与炉，加大火。每石一石，得铁二斗，为生铁。” 上文我们已经探讨了历史时期泽潞冶铁技术，生产技术的进步，铁的质量的提 高，所产的铁器也远近闻名。泽潞铸造铁器种类丰富，有生活用具、生产工具与兵 器、宗教用具等。下文中将就有代表性的铁制品进行阐述 三潭蕾地区代裹性铁产品 三泽潞地区代表性铁产品 3 1 明清以来泽潞地区铁置 明清时是山西冶铁最兴盛的时期，并且闻名全国，当时南方有广东的佛山镇的 铁器制作供应着南方乃至海外的一大部分市场，而北方许多省份的铁器，以及制造 铁器所需的生熟铁块则由山西的泽潞和平定一带提供。 事实上，明初实行官冶制，山西有五处，即平阳府富国冶、丰国冶，太原府大 通冶，潞州润国冶和泽州益国冶。此五处炼铁岁额情况见下表： 表五：明代山西各地官冶产量 产地数量 山西平阳府富国冶2 2 1 0 0 0 斤 丰国冶2 2 1 0 0 0 斤 太原府大通冶1 2 0 0 0 0 斤 潞州润国冶1 0 0 0 0 0 斤 泽州益国冶1 0 0 0 0 0 斤 资料来源：明太祖实录 卷8 8 上表所列洪武七年( 1 3 7 4 年) 山西布政使司生铁产量为7 6 2 0 0 0 斤。而明英宗 实录载：天顺五年( 公元1 4 6 1 年) ，陕西总兵官奏疏称：“臣闻山西阳城县铁冶甚 多，每年课铁不下五六十万斤。乞不为例。运十万斤为陕西给与各卫，速造兵器。 仍令山西布政使司自后每年运五万斤于曲沃县，陕西布政使司遣人关领贮库，以备 急用”。又 明宪宗实录载：成化九年( 公元1 4 7 3 年) ，巡抚陕西左副都御史马文 升奏称：。陕西都司并行都司所属四十三所岁造军器，用熟铁三十一万四千余斤。又 各边不时奏乞补造兵器，动辄一二十万，俱派取民问。然无土产，多毁农器充纳， 深为民患。访得山西泽州阳城县产铁甚贱，而河东盐课不费煎熬。往年泽州人每以 铁一百斤至曲沃县易盐二百，以此陕西铁价稍贱。因添设巡盐御史，私盐不行，熟 铁愈贵。若以盐课五十万引，中铁伍百万斤，俱于安邑县上纳，运至布政司官库收 贮支用，庶民力可省。”由上可知，阳城县“每年课铁不下五六十万斤。”按明代铁 课为三十分取二，以此税率计算，则其年生铁产量为7 5 0 万斤至9 0 0 万斤。这个数 字相当于明初山西全省铁产量的七、八倍。 明清时期，泽州( 府) 除冶炼生铁的“方炉”、炒炼熟铁( 低碳钢) 的。炒炉” 泽潞地区传统冶铁技术初探 外，铸造铁器的。货炉”，锻打铁器的“烘炉”、。条炉”，以及打制铁钉的“钉炉” 等也大量发展起来。在山西高平人毕振姬在读盐铁议中对泽潞民间矿冶业所征 之税中可见一斑。“生熟( 铁) 概以斤论，铸作百斤税一分，打作逾三十斤税一分。 且铸且打之属从打作，私铸私税坐漏税。今之税者吾惑焉。炉中见铁日炉税， 铸作成器日锅、铧、钟、鼎物税，以铁出卖日铁税，熟铁打刀日刀税，钉日钉 税，拔铁条者日方税。” 当时山西生铁制品一般为炮、钟、鼎、锅、铧，熟铁制品一般为针、刀、市、 耒、锄、镢、钉、镉等。清初泽州高平人毕振姬在读盐铁议中曾写道：。生铁伐 矿炽炭为之，铁成而加薪乃熟。热可剪、刀、耒、耜、锄、镢、镰、钉、龋。打作 之属利熟。生可礅、炮、钟、鼎、锅、铧铸作之属利生。生熟间为锭为钢，钢又 南北之铁混溶也。可锯、可错、可凿。且铸且打之属利生熟”。 明代山西生铁成为边贸的主要产品。明宣大总督王崇古在塞外互市中就用山西 潞城所产。潞锅”。而山西所产的宗教用具则集中体现了当时高超的铸造技术。如现 存太原市崇善寺的明洪武二十四年( 公元1 3 9 1 年) 铸造的一对狮子和万历十六年( 公 元1 5 8 8 年) 所铸的六面铁蘸炉等，都是当时的精品。 清道光年间，凤台一县有生铁炉1 0 0 0 多座，熟铁炉1 0 0 多座，日产量达2 0 0 吨。 除铁、煤之外，钢针、铁锅、铁钉、犁铧、犁镜以及名牌产品“泰山义”剪刀等等 也纷纷销往各地。各地到泽州和泽州到各地买卖手工业产品的商人络绎不绝，不少 商贩“跋涉数千里率以为常”，以至有“平阳泽潞豪商大贾甲天下之说。”以下就是 明清时期泽潞地区一些名扬海内外的产品 3 2 代表产品及其生产工艺 3 2 1 犁镜 上文已经提到，犁和犁镜是传统铁范铸造的活化石。据业者口头相传，犁镜最 初是在河南新安、济源生产，后因地处太行山的山西省阳城县铁矿、木炭、耐火土 等资源丰富。遂逐步转移到该地铸作，是以泽州阳城的犁镜最为出名。阳城犁镜是 阳城一传统手工业，据当地人称唐宋元明清直至解放前一直都有生产 三漳潞地区代表性铁产品 阳城犁镜 阳城犁炉炼铁属于竖炉炼铁的范畴。 犁炉的炉体具有曲线形状，利于炉况顺 行，其构筑简便，炉龄长。据文献记载： 大型竖炉的炉高可达l o 米，中型炉高约 3 米一5 米，小型炉高约2 米。炉体用石 砌、砖砌或用耐火泥搪制，炉型类似瓶 型或鼓状。多用木炭作燃料和还原剂， 也有使用挥发成份少、强度较大的无烟 煤的。矿石经过粉碎、手选、，有时还须 焙烧去除硫分。富矿的含铁量可达5 0 6 0 。通常加入石灰石作熔剂，也有 用萤石的。采用人力或水力鼓风。大型 炉日产可达2 0 吨，中型炉约5 吨7 吨， 小型炉约0 5 吨。生产出的铁为高碳、低 硫、磷、硅材质，有时磷含量为中等。 其生产工艺如下：犁炉由人工加 料。炉的两侧为加料台，高近1 5 米。炉 后置风箱，炉前分置水池、木杠、铁范 2 5 现存犁炉 泽潞地区传统冶铁技术初探 和涂料。传统的鼓风设备是木风箱犁炉开火后5 7 分钟，炉口即冒浓烟。随着浓烟 的减少，炉内温度逐渐上升。此时插入风管，拉动风箱，半小时后即可加入引铁一 一犁镜碎块约4 公斤，继而加入铁矿石。开始每次加入5 公斤左右，其后逐次增加。 通常每层炉料为铁矿石1 5 公斤，木炭3 5 公斤，每小时加4 批料，4 小时后即可出铁。 初次出铁量少，仅3 - 6 公斤，只能浇注一二片犁镜，6 _ _ 7 小时候，炉矿正常，约每 半小时出铁一次，每次铁水1 0 - 1 5 公斤。每o 5 一l 小时出渣一次，每次渣量3 4 公 斤。风箱由两人来回拉动。由于不用熔剂，渣量少而粘滞，有时需要炉工扒渣。渣 中常杂有直径小于1 厘米的铁豆。因渣稠，铁水通过渣层滴落的速度很慢。 犁炉社夜景 出铁 加 料 加泥心 三泽潞地区代裹性铁产品 浇筑犁镜 刚出范的犁镜 犁炉铁水成分的炉前控制称为“看火色”与“看水色”。“看火色”是依据出铁 口喷出的火苗和由铁口看到的炉缸内铁水状况来判断炉况和铁水成分是否合格。如 火苗明亮发白，说明炉况正常。如火苗呈现红黄色，则炉温偏低，铁水含炭量低， 泽潞地区传统冶铁技术初探 称为“硬水”。看水色是用长柄小铁勺( 内涂涂料并烘干) ，由出铁口伸入炉缸，舀 出些铁水，用嘴轻轻吹铁水表面。如铁水表面红里透灰，表明有石墨漂浮，含碳量 偏高，称作“禳水”。阳城犁炉所产原铁水可以直接用于犁镜浇铸，不须重熔，这 是其工艺一大特色。 工 具 ( 左上：用于称料的秤；搅拌铁水用的小舀勺左 下：耐火钳以及附有铁水凝块的小舀勺右： 浇筑铁水时使用的大舀勺) 而铁水是否可供浇注，在犁炉社是由看 火师傅根据炉缸内铁水色泽、出铁口火苗和 看水色的结果做出综合判断后确定的。出铁 时用手包承接，铁水表面要洒黄贝草灰，其 作用与稻草灰相似，是为保护铁水免受氧 化。由于铁水温度仅为1 1 8 0 - - 1 2 2 0 。c 要求 从出铁到浇注十分紧凑，完成这一工序时间 不超过1 0 秒。浇注速度宜先快后慢，以保 重充型。 铁范在浇注前需要预热和刷上莞荆木 勰犁镬欲范 三泽嚣地区代裹性铁产品 炭粉调制的涂料。浇注过的铁范必须刷涂料3 4 次。浇注时，铁范温度保持在4 0 5 0 。c 。浇后由浇口倒出未凝固的铁水，迅速打开铁范，取出犁镜。经过自然冷却及 打磨后，一块成型的犁镜就生产出来了 犁镜原名犁面，为平原地区扩大犁铧效用便于翻土碎土之配套器具。为适应各 地不同土质需求，阳城犁面选用特有低硅矿石，并荟萃各地实用工艺，所制犁面几 何曲面科学合理，耕作中省力碎土效果好。使用后，粘土面光洁如镜，用户褒称“犁 镜”，而且不易磨损独得各方信誉，远商次第莅境订货。上芹李家，独创“加减沙” 法，简单作业即完成通常铸造模具的复杂工艺，便于多规格多型号小批量生产。一 具铁模，可浇铸三万余次，使用寿命几十年。犁镜逐渐独占传统犁面市场，各地原 产品，难以抗衡。犁镜虽系名产，但是其生产所需木炭，要消耗大量木材，人称犁 炉为“吃山虎”，犁镜畅销后尤甚，这样就导致过量砍伐树木，在这种情况下，官绅 社首遂排斥犁炉，清同治五年( 1 8 6 6 年) ，杨柏社首涉讼后，立有邑侯徵大老爷禁 止烧木打窑碑记，主要就是禁止生产犁镜、砍树伐林的。亦有一些山林业主，允许 开办犁炉。开与禁持续多年，时张时弛，犁炉随之时减时增。鸦片战争以来，。五口” 通商后，洋货充斥，土产滞销，犁镜亦受影响。清末杨少梧著阳城乡土志载：。以 昔日较之。铁货仅及其七之三”，。犁面则远商驻买于本镜，每年二十万有奇”。o 3 2 2 大阳针 乾隆年间凤台县志卷十二物产中载“本地多产针铁”。而同一或相近时 期，晋东南地区的县志中，物产一条都有产铁的记载，但是记载生产针的地方只有 凤台县志( 今晋城市区和泽州一带) 及和高平县志。值得注意的是，高平县 志载产针的地方是和大阳毗邻的村镇。光绪高平县志卷三物产。缄之为物 缝纫心资邑，惟西南与风台接壤处多业此者，近岁侵后工人凋敝，生计衰薄，较昔 仅十之一二云”。而德国学者李希霍芬在一份调查报告中也说：。在欧洲的进口货入 侵中国之前，是有几亿的人从凤台县取得铁的供应的”，。大阳( 今晋城市郊区大阳 镇) 的针，供应这个大国的每一个家庭，并远销中亚一带”。 大阳针制作方法：“地下土园炉炼钢法”，这种炼法是在干燥的红土地下挖六尺 深的坑，不用坩埚来冶炼，方法设备简便。这种钢富于延性可以拔成钢丝。为制针 的材料o 。相传此法由潞安、经阳城传到晋城。 。阳城铁、麓、丝业) ，政协阳城县文史资科研究委员会编阳城文史资料 第一辑，1 9 8 7 年1 2 月第1 4 5 - 1 4 8 页 乔志蟊山西制铁史k 山西人民出版社1 9 7 8 年版，第1 7 页 泽潞地区传统冶铁技术初探 大阳地区建有东西针翁庙，东针翁庙建于明永乐年间，位于四眼井北，现为镇 政府所在地。西针翁庙位于土地庙之西，圣仙庵之东，今东街村委五虎壁之南。庙 内供奉的针翁爷、混元刘祖师，它是西大阳制针的营销中心。西大阳针翁庙创建碑 记中写道：“乡中业此者，旧有= - - 家而止，今则列肆者，屈指不能尽，至工艺 而资以养生，比屋而是，故项来辛巳之离，杀人枕籍，而吾乡存活者为多，此业赖 耳，迩以兵火之余，南路经商番废，此北向者，推此货为首务。时丁其缺，价且大 踊，咸获数倍息，其有越发于不赀者。顺治十年春季，前奉直大夫，今列流氓 改黄冠道士七十四翁里人秋水王国士撰”。从碑文中可知，至少明初永乐年间就已有 了制针业。此外，从碑文中还可得知大阳的制针业在清初开始兴盛，并且还解释了 大阳针业兴盛的原因，即“迩以兵火之余，南路经商番废，此北向者，推此货为首 务。时丁其缺，价且大踊，咸获数倍息，其有越发于不赀者”，据当地人讲，大 阳自明清以来周围几百里内无业农民栖身和就业之地，规模性的制针业遍及大阳及 附近村庄。 西针翁庙重修墙碑记有经营制针的字号：“本镇三十九、上村十、中村五、下村 九、南庄八、河东三、湾里三、史村一、张庄一、赵庄一”据当地人讲，大阳自明 清以来周围几百里内无业农民栖身和就业之地，规模性的制针业遍及大阳及附近村 庄，除此碑文上所记载的以外，高平三周纂针行共二三百家。手工制针从钢丝到成 品有七十二道工序。钢针的制作形成了家家户户参与的规模性操作。民间有针行、 针会、作坊，妇孺皆可劳作。制作者先到针会领取原料，制成成品后交回针会，领 取手工费。钢针在针翁庙里包装后再总经销。 3 2 3 铁锅 明清时晋东南潞安府的。潞锅”，平定的“沙模锅”都很出名。“明宣大总督王 崇古疏请以潞锅与诸部互市，王崇古铁锅互市疏略云：臣闻广锅轻而不受炒炼，而 忠顺王恳求得如蓟辽例以广锅充市。既而科臣言责诸道以广锅沙锅如可成铁，即禁 勿于据各道称为广锅十斤炼铁五斤，尚未开打造，继因宣大广锅价贵而贩少，诸 匠谓潞锅生鏖炒炼倍折。乃以潞锅一口责匠炒炼，每生锅十斤，仅得铁三斤，若旧 锅用久破裂，仅得二斤，价钱三倍。臣今计广锅潞锅价贱而炼少者，许诸部以破旧 赴官市易新锅。”o 可见当时。潞锅”在北方已享有一定的声誉，并且其产量还不 少 。( 清) 事桢等修乾隆长治县志 卷八大事记二 ，乾隆十二年刻本 三霹潞地区代衰性铁产品 3 2 4 铁钉 从现有的资料来看，自明代甚至更早的时期，制造铁钉是晋东南一带传统的手 工业。晋城文史资料o 中有这样一篇文章老南院商事记略中提到赵家的发家 史时是这样记载的：( 赵家是潞泽地区闻名遐迩的豪商巨富，祖籍在高平市东南四十 五华里的石末乡侯庄村) “明朝中期，赵家先祖( 名字不详，赵家后人称为发财老爹) 以打铁为生，并以肩挑贸易串游四方。所用扁担年久裂纹，发出吱吱吱吱之声， 久而久之，愈听愈觉其谐音为吱吱吱吱下海安，下到海安有吃穿。当时本地正遇 灾荒，夫妇二人就以一条扁担