材料

冶铁：从矿石到铁料

竖炉、矿石、燃料与鼓风：把氧化铁还原成可用的铁。

冶铁：从矿石到铁料 · 待补充

器物线稿示意。

前置条件

冶铁竖炉本身就是一种高温窑炉，需要耐火结构与保温设计。

炉温要达到铁的还原与熔化区间，必须持续强制供氧。

传统冶铁以木炭为燃料与还原剂，杂质少、温度高。

铁矿石是氧化物，不能直接锻打。冶铁用碳（燃料兼还原剂）在高温下把氧夺走，得到可加工的铁料。

中国冶铁的独特路径是”生铁路线”：春秋战国之际已能熔化铁水浇铸（西方长期用块炼铁锻打）。生铁含碳高、脆，但可铸造成型，配合退火柔化与炒钢工艺，支撑了大规模铁器生产。

铁矿石（品位越高越好）、燃料（木炭或焦炭）、熔剂（石灰石助熔造渣）、鼓风设备、耐火竖炉。矿、炭、水（驱动鼓风）三者齐备的地方才有冶铁业。

矿石破碎焙烧 → 与燃料、熔剂分层入炉 → 鼓风升温 → 碳还原铁氧化物 → 铁水（生铁）或海绵铁出炉 → 铸造或进一步精炼。

炉温与气氛的平衡：温度不够铁不熔，还原气氛不足铁被再氧化。炉渣管理决定成败——渣太稠堵炉，太稀浪费铁。

生铁断口灰白、性脆可铸不可锻；熟铁/海绵铁软而韧，需锻打挤出渣。看断口颜色与敲击声是老师傅的分辨法。

燃料是最大瓶颈：宋代北方冶铁因木炭枯竭转向煤，但煤含硫，硫入铁则铁脆——焦炭（炼过的煤）才解决此问题。

炼钢是冶铁的下游：生铁脱碳或熟铁渗碳都能成钢。鼓风与窑炉是前置条件。

秦国冶铁业发达，铁器用于农具与兵器；但青铜兵器仍大量装备军队。

英国冶铁业正经历焦炭炼铁推广（达比家族工艺），伦敦铁器市场繁荣；木炭炼铁并存。