工具

鼓风:供氧与炉温

橐、排扇与水排:向炉内持续送风,是高温冶铸的呼吸器官。

器物线稿示意。

解决什么问题

自然通风的炉火温度有限。鼓风设备向炉内强制供氧,使燃料燃烧更剧烈,是达到冶铁、铸铜所需高温的关键。

历史背景

中国早期用皮橐(tuo,皮囊鼓风器),多橐并联供大炉。东汉杜诗造”水排”——水力驱动的鼓风机,是机械鼓风的里程碑。宋元以后活塞式木风箱普及,推拉皆送风,供风连续稳定。

原料与前置条件

皮革(做橐)、木材(做风箱与连杆)、陶管或竹管(导风入炉)。水排还需要水轮与传动机构——见水车节点。

过程概览

人力/畜力/水力驱动 → 皮囊或活塞压缩空气 → 经风管送入炉底 → 炉内氧气浓度上升 → 燃烧加剧、温度升高。

关键难点

供风的连续性:单囊鼓风是间歇的,多囊并联或双动活塞才能稳定供风。风管耐高温与密封也是问题——漏风等于漏温度。

成品如何辨识

好风箱”推拉皆风、风力绵长”。炉前看效果:风足则火白而烈,风弱则火红而缓。

规模化障碍

人力鼓风有生理极限,大型高炉必须靠多橐并联或水力。水排受水源限制,旱季与冻期停产。

关联技术

水排是水车与鼓风的结合;鼓风强度直接决定冶铁竖炉的炉温与产量。

原料

  • 皮革
  • 木材
  • 陶管

工具与设备

  • 皮橐
  • 木扇风箱
  • 水排

在各地的时代条件

冶铸业使用橐(皮橐鼓风),大型熔铸如铸金人需要成组鼓风设备。

鼓风炉使用水力驱动的大型风箱,纽科门蒸汽机已开始用于矿井排水,间接支撑冶铁。

关联技术

来源

  • 《后汉书·杜诗传》(卷三十一)—— 东汉杜诗造水排鼓风冶铁的记载
  • 宋应星《天工开物》(冶铸卷)—— 明代活塞式风箱的形制与使用
参与修订在 GitHub 修订本页 · 提交历史纠错