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天工开物
1.6.1.7

【原文】凡铁场〔1〕所在有之,其质浅浮土面,不生深穴。繁生平阳、岗埠〔2〕,不生峻岭高山。质有土锭、碎砂数种。凡土锭铁,土面浮出黑块,形似秤锤。遥望宛然如铁,拈之则碎土。若起冶煎炼,浮者拾之,又乘雨湿之后牛耕起土,拾其数寸土内者。耕垦之后,其块逐日生长,愈用不穷。西北甘肃、东南泉郡〔3〕,皆锭铁之薮〔4〕也。燕京、遵化与山西平阳〔5〕,则皆砂铁之薮也。凡砂铁一抛土膜即现其形,取来淘洗,入炉煎炼,熔化之后与锭铁无二也。

凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢。凡铁炉用盐做造,和泥砌成。其炉多傍山穴为之,或用巨木匡围,塑造盐泥,穷月之力不容造次〔6〕。盐泥有罅〔7〕,尽弃全功。凡铁一炉载土二千余斤,或用硬木柴,或用煤炭,或用木炭,南北各从利便。扇炉风箱必用四人、六人带拽。土化成铁之后,从炉腰孔流出。炉孔先用泥塞。每旦昼六时,一时出铁一陀。既出即叉泥塞,鼓风再熔。

凡造生铁为冶铸用者,就此流成长条、圆块,范〔8〕内取用。若造熟铁,则生铁流出时相连数尺内,低下数寸筑一方塘,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,舂筛细罗如面,一人疾手撒搅〔9〕,众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。其柳棍每炒一次,烧折二三寸,再用则又更之。炒过稍冷之时,或有就塘内斩划成方块者,或有提出挥椎打圆后货者。若浏阳诸冶,不知出此也。

凡钢铁炼法,用熟铁打成薄片如指头阔,长寸半许,以铁片束包尖紧,生铁安置其上(广南生铁名堕子生钢者妙甚),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,亦曰灌钢者是也。

其倭夷刀剑有百炼精纯、置日光檐下则满室辉曜者,不用生熟相和炼,又名此钢为下乘云。夷人又有以地溲淬刀剑者(地溲乃石脑油之类,不产中国),云钢可切玉,亦未之见也。凡铁内有硬处不可打者名铁核,以香油涂之即散。凡产铁之阴〔10〕,其阳〔11〕出慈石〔12〕,第有数处不尽然也。

【注释】〔1〕铁场:铁矿场。

〔2〕平阳、岗埠:平原和丘陵。

〔3〕泉郡:今福建泉州。

〔4〕薮:聚集之处。

〔5〕平阳:今山西临汾。

〔6〕造次:匆忙,草率。

〔7〕罅(xià):裂缝。

〔8〕范:模子,制作器物的模型。

〔9〕撒搅:摊撒。

〔10〕阴:山的北面。

〔11〕阳:山的南面。

〔12〕慈石:磁石。

【译文】铁矿到处都有,它们埋藏在离地面很浅的地方,而不在深藏的洞穴里。平原和丘陵地带都有很多铁矿出产,但高山峻岭没有出产。铁矿石有土块状和碎砂状几种形态。土块状的铁矿石,土层表面有黑斑,形状像秤锤。远远看去就像铁一样,用手捏就成了碎土。如果要冶炼,就将浮在土面的铁矿石取出来,还可以在雨天泥土打湿后用牛犁耕浅土,将埋在几寸深土中的铁矿石拾起来。开垦过后,铁矿石还会一天天地生长,没有用完的时候。西北的甘肃和东南地区的泉州,都盛产这种铁矿石。燕京、遵化和山西临汾,则是碎砂状铁矿石的主产区。砂铁只要一挖开地表土层就能发现,拿来经过淘洗,放进炉内熔炼,熔化后跟土块状的铁矿石没有两样。

铁分为生铁和熟铁,出炉后尚未炒过的就是生铁,炒过的就是熟铁。将生铁和熟铁放在一起熔炼就成为钢。炼铁的炉子要将盐和泥土和在一起砌成。炉子大多建在山洞旁边,有的用巨大的木料围起来。用盐泥制作炉子,要花一个月的时间,不能草草了事。盐泥如果出现裂缝,就会前功尽弃。炼铁炉一次可装两千斤铁矿石,燃料有的用坚硬的木柴,有的用煤炭,有的用木炭,南方北方根据自己的情况安排。拉风箱鼓风要用四到六个人。铁矿石经过熔炼化成铁水后,从炉子腰部的孔中流出,这个孔事先要用泥封堵住。在白天的六个时辰中,每个时辰炼出一炉的铁。出炉后立刻就要用泥再次封堵炉孔,接着鼓风继续熔炼。

冶炼供铸造使用的生铁,可以让铁水流成长条形和圆形,在铸模内成型。如果冶炼熟铁,就让生铁流到离炉子几尺远且低几寸的地方筑造的一个方塘内,周围环绕低矮的墙壁。铁水流进塘内,几个人手执柳木棍并排站在矮墙上,事先将潮湿的泥巴晾晒干,再舂碎,接着筛成像面一样的细粉,一个人迅速将泥粉撒在铁水上面,大家用柳木棍快速搅拌,立刻就能炒成熟铁。柳木棍每炒一次铁就会被烧断二三寸,下次再用就要更换新的。铁炒过之后,稍加冷却,这时,可以在塘里划成方形,也可以取出来锤打成圆形,随后就可以出售。像浏阳等地的冶炼场,还没有掌握这些方法。

炼钢的方法,是用熟铁打成手指宽的薄片,长一寸半左右,把铁片包扎紧实,将生铁放在扎紧的铁片上(广东南部地区有一种生铁名叫堕子生钢,最为合用),再用破草鞋盖在上面(破草粘有泥土,所以不会立刻烧毁),下面还要涂上泥浆。将其投入烘炉,用鼓风机为炉火鼓风,达到一定温度后,生铁首先熔化,渗到熟铁中,两种物质互相融合,取出来再进行锤打。然后继续熔炼,继续锤打,反复进行多次。这样做成的钢俗称团钢,也叫灌钢。

日本有一种刀剑,使用的是多次锻炼而成的精纯好钢,将其放在太阳光下,整个屋子都会非常明亮,制造这种钢不用生铁和熟铁合在一起炼,也有人称这种钢是次品。日本人还有使用地溲来淬炼刀剑的(地溲就是石脑油之类的东西,我国的中原地区没有出产),有人说这种钢可以切割玉,但也没有亲眼见过。铁内如有不能打散的硬块,这个硬块就叫铁核,用香油涂抹就能消散。如果山的北面出产铁,那么山的南面就会出产磁石,好几个地方都是这样,但不是全部如此。