清时期冶金
清代冶金业超过了明代中叶的水平。据地质调查所统计,1916年全国旧法炼铁产量为17万余吨,清代晚期铁的产量当与之相近。铜大量用于铸钱。康熙年间(1662鈥1722)云南东川等地铜的最高年产量达1400余万斤,称为滇铜,其中1100万斤以上用于铸钱。此外,锡、铅、锌的生产有较大发展,白铜生产也有相当规模。
炼铁
清代炼铁炉的规模与明代大体相同,据屈大均《广东新语》记载:鈥溌慈缙浚淇谏铣觯诠阏尚恚缀袢晌宄撸绨胫砗穸哂衅驸潱没疑逞未祝馐偬酰媚玖现Щぃ姆缒旧雀呶濉⒘撸硭某撸伤娜瞬僮鳎傲嫌免溁碘潱恢缫箍沙鎏12 版,每版300斤,日产量约1.8吨。道光初年严如煜《三省边防备览》记汉中铁厂炼铁炉,高约6米,外用木料支护,成为方形,用风箱鼓风,由十余人轮流曳引,每座竖炉包括采矿、运输炉料在内需工匠百余人。明清时使用焦炭和鈥溁碘澚短谴掣痔际醭鱿窒蛳执痔际踝淝魇频闹匾曛荆彩钦庵肿湟延辛讼质悼赡苄缘闹っ鳌
坩埚炼铁是中国特有的炼铁方法。咸丰《青州府志》记载: 鈥溈滴醵辏锿㈩偕轿魅酥链耍萌厶āT淙∈渚嘉?石、次为硬石,击而碎之,和以煤,盛以筒,置方炉中,周以礁火。初犹未为铁也,复碎之,易其简与炉,加大火,每石得铁二斗,为生铁。复取其恶者,置圆炉中,木火攻其下,一人执长钩和搅成团出之,为熟铁,减其生之二焉鈥潯U馐瞧袼巅隽短钤绲奈南准窃亍[巅隽短挠诺阍谟诼骞乖旒虻ィ僮骷虮悖杀镜土屎鲜褂玫钡夭牧稀S⒐怂蘅死1899年统计晋城、阳城、太原等地坩埚铁年产量达5万吨。
清代仍流传百炼钢工艺。清末魏源《海国图志》征引林则徐奏章:鈥溨潦焯虿豢芍纱蛟臁F浯蛟熘ǎ锰跎杖郯倭叮鸾バ瞥赏牛课褰锸焯侥芰冻梢唤铮岣展饣薇取b
锌是从十六世纪起传入欧洲的。埃契森《金属史》提到:鈥1745年有一批金属锭块从广州交付给瑞典,但货船沉没于哥德堡港。大约于1842年,其中一部分锭块被打捞起来并证实为98.99%的锌。鈥澯⒐兴雇械胤接1738年开始生产锌,其工艺即源自中国。
金属加工
清代传统金属加工工艺具有较高的水平。山西晋城、广东佛山等重要冶铁中心都有铁线行,用当地产的熟铁拔丝。粗细铁丝的逐次拉拔成形和锻造都经过中间退火。四川泸定桥是建于康熙四十五年(1706)的铁索桥,长103米,宽2.8米,由九根铁索组成,铁索用粗9厘米的锻铁链节接续而成。四川老君桥铁索则用眼杆式链节组成。由此可见锻接质量之好。清代芜湖汤天池,梁应达以善锻铁画著称,现芜湖仍保存这一传统工艺。清代除了有渗碳热处理工艺外,还有化学热处理工艺。陈克恕《篆刻针度》记载了化学热处理工艺。
铸造型范
在泥型铸造方面,成批生产的中、小型铸件已采用可重复使用的鈥湴胗谰免澞嘈汀U庵止ひ罩钡浇怨惴毫鞔绱戳⒂诘拦馐吣辏1837)的无锡王元吉冶坊即以铸造薄壁锅著称,可铸出壁厚仅0.7鈥1毫米厚的灰口铁锅,一副铸型可用200次左右。
清代宫廷手工业以失蜡法为制作爵、铏、簋、豆等艺术铸件的主要工艺手段。据《广储司磁器库铜作则例》记载,爵的蜡模是用鈥湴ㄢ澲谱鞯模唇谀0迳涎怪苹ㄎ疲俸附映善餍巍>菁窃兀ê桶卫ㄔ诿髑迨逼诙际浅9婀ひ眨泻芟傅姆止ず凸ち隙ǘ睢
铸炮铁范
清代创制了铸炮铁范。魏源《海国图志》所辑《铸炮铁模图说》详细论述了由泥型翻制铁范,再用铁范铸炮的工艺过程。书中还总结了铁范铸炮可多次使用以及节省人力、物料,生产效率高,适合于战备需要等优点,与现代铸造工程学对金属型的认识是基本一致的。此书作者龚振麟重视学习西方先进科学技术,在传统工艺的基础上首创此法,创制了新式炮架,并于1842年撰成此书。遗憾的是,他的发明未得到广泛应用。他写的《铸炮铁模图说》一书,是世界上最早系统论述铸铁金属型铸造的专著。
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