本报实习生  李 戈

    近日，2014年度全国十大考古新发现评选结果揭晓，北京延庆大庄科矿冶遗址群从25个候选项目中脱颖而出成功当选。在此次出土的大批遗址与文物中，保存相对完整的冶铁炉使科技史和考古专家眼前一亮。

    整个发掘过程共发现4处冶炼遗址，其中，水泉沟冶铁遗址共发现了7座辽代冶铁炉，考古人员已对其中4座进行了发掘。据了解，1号和3号炉横截面呈圆形，炉体高大；2号和4号炉横截面呈长方形，炉体略小。其中，3号冶铁炉保存较好，是国内迄今唯一发现的具有完整圆周结构的冶铁炉。遗址发掘者之一、北京科技大学冶金与材料史研究所教授李延祥表示：“由于保存相对完好，我们可以从炉型演变过程来研究中国古代冶铁史，填补了该领域的一项空白。”

    除冶铁炉外，考古人员还发现了两种炒钢炉。据了解，炒钢是我国古代冶金史中最为重要的技术手段之一，在西汉时就已存在，而欧洲则至18世纪才出现。顾名思义，炒钢的具体操作流程就是先将加热后的铁水放出，然后类似炒菜在铁水中鼓风或加入脱碳剂，并持续搅拌，这时铁中的碳会氧化生成炉渣，剩下的便是钢或熟铁。这样炒好的钢或熟铁质地坚硬、可塑性较好，通过锻打会形成不同的兵器样式。据李延祥推断，辽人主要利用东部和南部的铁矿资源在当地大炼生铁，然后把生铁板坯，运至上京和中京，在那里进行炒炼和制钢，供整个辽代的军队和手工业使用。

    此外，考古人员通过对地层孢粉分析，推测辽代这片区域曾广泛种植栗树。据了解，栗树燃烧时火力较猛，适于做冶炼燃料，而对现场出土的木料进行测年表示，树木生长的年岁不长，约5到7年。因此专家推断，大庄科茂盛的植被很可能是该冶炼遗址选址于此的重要原因。然而，当时每生产1吨铁需要木炭6吨至8吨，因此植被破坏比较严重，冶炼场所日后的衰落可能也和燃料用尽有关。

    中国冶金历史绵长，脱胎于新石器时代晚期的采石和烧陶。在甘肃东乡马家窑文化遗址中发现的距今约5000年的青铜刀，以及该时期其他遗址中发现的早期铜器和铜渣，标志着中国冶金工艺的诞生。古文献中关于夏代铸九鼎的记载，说明夏代青铜冶铸业有了初步发展。

    到了商周，青铜冶铸作坊和矿山遗址的发掘，反映了青铜冶铸业发展的广度和深度。商代精美的四羊方尊及东周曾侯乙墓出土的编钟等均为世间罕见的青铜文物。与青铜冶铸一起兴起的是锡、铅的开采与利用。同时金、银工艺也有相应的发展。东周时青铜表面加工的鎏、贴、错等技术已甚精致，并用金铸造货币。

    秦汉时期，冶铁业成为最重要的手工业之一。与商周相比，秦汉铁器具有品种多、质量好、数量大、分布广的特点，遍及兵器、工具和生活用具各个方面；生铁和生铁制钢工艺采用铸、锻、柔化、渗碳、淬火等技术，尤其是出现了以炒钢为原料反复加热锻打和淬火的百炼钢工艺，使钢的质量达到较高的水平。

    冶金的另一个高潮在唐宋元时期，工农业发展所需要的铁制用具已满足需要，陆续出现了大型铸铁器，如河北沧州铁狮、山西永济黄河浮桥使用的铁牛、铁人等；商品经济发展使货币的需求猛增，铜、铅、锡等消耗日益增大，宋代部分地区还使用铁钱；宗教的兴盛，艺术品和建筑装饰的发展也耗用更多的金属。还有一些极为精巧的天文仪器铸件，如唐代铸造的黄道游仪，北宋铸造的水转浑天仪等。

    到了明清时期，金、铜、铁、锡、铅、锌的生产规模和产量都比唐宋时期有所增长。银逐步成为主要货币，产量亦有增长。明后期，冶铁已用活塞式风箱，并在世界上最早使用焦炭。清代冶金规模化生产持续发展。云南铜矿冶炼规模宏大，开30余厂，乾隆时年产逾1000万斤。广东铁厂林立，用瓶型大容积高炉，日产铁最高可达6000斤。广东佛山镇以铸锅、炒铁、制铁线铁丝等闻名，产品畅销国内外。

    北京科技大学冶金与材料史研究所原所长韩汝玢说，在早期文明中，中国使用铜、铁等金属的年代相对较晚，但是，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，跃升于世界的前列，为中国古代文明的高度发达奠定了坚实的技术和物质基础。