首先，煉鋼的發明和碳塊鐵滲碳鋼的使用
今天我國考古發掘發現的最早的鋼制器物是1976長沙楊家山出土的春秋晚期鋼劍，全長38.4厘米，長30.6厘米。經分析，碳含量與中碳鋼大致相當，組織均勻致密。長沙火車東站建設工程文物發掘隊:長沙新發現的春秋晚期鋼劍和鐵器，文物編號1978，第10號。可見，中國古代的煉鋼技術最晚是在春秋末期發明的。戰國中後期以後，中國南北很多地方煉鋼發展很快，最早在南方的楚國達到較高水平。《史記》和# 8226；；；《範雎傳》說:王林超嘆曰:“久聞楚鐵劍有益，崇尚優越感。”荀子和# 8226；；；兵家之議也曰:“萬舉鐵鍁如蟑螂之慘也。”“萬”的統治就在今天的南陽。“巨”是鋼的意思，“鑿”是矛的意思。荀子和# 8226；；；”楊旭對著士兵們註了壹句。這把鋒利的“鐵劍”和“鐵矛”顯然是鋼鐵制成的。韓國在中原也制造了許多鋒利的武器，《戰國策》和# 8226；；；韓策義說:“漢卒的刀槍戟都來自名山、湯溪、楊沫、河伯(伯)、、豐丸、龍源、臺亞。陸地上牛馬皆斷，水打雁。殺敵之時，必斬之。”這些鋒利的戟壹般被後來的學者認為是鋼制的。其中名山(今信縣)、湯溪(西平縣)、河伯(西平縣)、鳳池(滎陽縣)《史記》及# 8226；；; "《蘇秦列傳》引《光緒說:滎陽有鳳池》。索隱:“萬人鑄劍於鳳池，故名”，“鄧國公鑄劍，故名”。“鄧國在河南省漯河市的東南方。在龍泉和泰安(均在西平縣，現屬舞陽鋼鐵廠管轄)發現了古代冶鐵遺址。董文安:朝鮮十大劍起源初探，全國冶金史研討會論文，舞陽，1989。楊沫在今天的河南淅川縣。1965年，河北易縣下夏都44號墓出土鋼劍15把，矛19把，戟12把。對其中的6個進行了分析。除了1，其他五個都是鋼制的。北京鋼鐵學院壓力加工專業:易縣燕下渡44號墓鐵器金相調查初報。考古，4號，1975。發掘報告見同壹期《河北省易縣燕下渡44號墓發掘簡報》。說明當時北方燕國的煉鋼技術也有所發展。
人類早期冶煉的鋼，壹般都是低溫還原冶煉後滲碳。整個過程分為兩步:第壹步是從礦石中冶煉出鐵，第二步是從鐵中滲碳出鋼。在這個滲碳過程中，需要不斷的折疊和鍛造來幫助碳的擴散。這樣得到的鋼被稱為塊狀鐵滲碳鋼。燕下渡的鋼劍等兵器都是用這種鋼材制成的。如果控制得當，有些鋼在沒有第二步的情況下被壹次性還原冶煉，這就是所謂的塊煉鋼或天然鋼。這兩種鋼的強度和硬度都高於塊狀煉鐵。它的缺點是(1)碳含量普遍較低。(2)碳分布往往不均勻。(3)鋼中往往含有較多的夾雜物。(4)生產率低。在中原文化區，這種煉鋼工藝壹直使用到西漢中期，後來逐漸被炸鋼的發明和發展所取代。滿城漢墓出土的劉勝劍和錯金書刀都是鐵滲碳鋼材質，夾雜物少，結構比燕下渡的鋼劍更均勻致密。這種鋼主要用於制造劍和其他武器，很少用於農業和手工業。
二、炒鋼及其工藝操作
鋼炒工藝是半液態熔煉。它以生鐵為原料，加熱至液態和半液態，用鼓風中的氧氣脫碳至鋼和熟鐵的成分範圍。在冶煉過程中，金屬要不斷攪拌。古時候叫“道剛”。在本世紀50年代以前，習慣稱之為“煎鐵煎”熟鐵。
(壹)炸鋼的發明和發展
中國古代的炸鋼技術發明於西漢中後期。今天最早的遺物有:珙縣鐵生溝、南陽瓦房莊、新安鄧谷村等冶鐵遺址出土的漢代炸鋼爐，鐵生溝出土的鐵塊、殘鐵鋤、鐵鍋等炸制品14件。鐵生溝鋼炒爐是地下挖的壹個小坑，表面塗有耐火泥，長0.37 m，寬0.28 m，殘高0.15 m，爐壁已被燒黑，內部殘留壹塊鐵塊。河南省文化局文物隊:珙縣鐵生溝，文物出版社，1962版，等:珙縣鐵生溝漢代冶鑄遺址再探討，考古學報，第2期，1985。在中國古代，炒鋼的記載始於東漢中後期。《太平經》卷七十二曰:“今軍事家、兵士亦不祥之器...如果他們很著急，他們會讓工程師敲擊石頭，要求在石頭裏有鐵，燒了它，把它變成水。然後他們會讓好工人鍛造它，它將成為莫邪。”這個“莫邪”指的是鋒利的武器。“燒熔”等三句話，指的是油炸和制作裝置的全過程。道教著作《太平經》在東漢中後期基本保持了原貌。
炸鋼的發明迅速改變了可鍛鑄鐵在我們社會中的使用。1952-1953年，洛陽邵溝發掘西漢中期至東漢晚期墓葬225座，出土鋼刀116把，劍33把，矛5把，斧4把。青銅兵器刃中，只有7把青銅刀(禮儀兵器)，1矛，沒有劍。中國科學院考古研究所:邵溝漢墓，科學出版社，1959。1957-1958，217洛陽西郊同時期漢墓發掘，出土鋼刀52把，劍58把，戟1，斧1。青銅兵器只有1刀。中國科學院考古研究所洛陽發掘隊:洛陽西郊漢墓發掘報告，考古學報，第2期，1963。西漢中期以後，除弩和箭頭仍廣泛使用青銅外，其他兵器刃多為鋼制，其原料明顯為炸鋼。這樣，鋼鐵物件完全取代了青銅和木石在農業、手工業和軍事上的主導地位。
從漢代到明清，中國壹直使用鋼炒技術。唐代《夏侯陽算經》、宋代蘇頌《圖說本草》、明代《吳編錢編》、趙昌濟《神器譜》、朱國楨《沖莊小品》、清代屈大均《廣東新語》中均有相關記載。《廣東新語》第15卷《品語與# 8226》；；；《鐵》篇說:“鐵是用生鐵球炸的，火紅了就放在鐵砧上。壹個人捏，兩三個人錘，十多個男生扇。男生會唱個不停，然後就可以被煮成woks了。" 1920出版的《耿山西采礦筆記》卷五說:"將煉好的生鐵加入煤粉中燒成鐵汁，冷卻後放入炸鐵爐中，即為熟鐵。“上世紀80年代，湖南省攸縣等地還在使用這種方法。
鋼炒工藝的優點是:(1)原料生鐵易得，擴大了原料來源。(2)熔煉在半液態下進行，脫碳反應更快，生產率更高。(3)成分範圍廣。據分析，壹塊來自鐵生溝的炒鋼，含碳1.288%，矽0.231%，錳0.017%，磷0.024%，硫0.022%，相當於被* * *析出的高碳鋼。另壹種成分是:碳0.048%，矽2.35%，微量錳，磷0.154%，硫0.012%，相當於現在的熟鐵。李忠:《中國封建社會早期鋼鐵冶煉技術發展探討》，《考古學報》第2期，1975。目前的學者往往把先煉生鐵再用生鐵煉鋼的過程稱為兩步冶煉，所以炸鋼的出現是兩步冶煉的某壹點，在世界冶金史上占有重要地位。在歐洲，類似鋼煎的工藝只出現在16、17世紀，自然鋼法和塊鐵滲碳法統治了整個中世紀。所以可鍛鑄鐵的供應長期不充足，自然對社會進步有影響。
炒鋼法是我國古代生產可鍛鑄鐵的基本工藝，主要用途有:(1)制作壹般鍛件。從漢代到明清，中國的壹般鍛件，包括生產工具、家用電器和兵器中的鍛件，都是用炸鋼及其再加工品制成的。(2)用作煉鋼的原料。(3)用作澆註鋼材的原料。
(2)炒鋼的工藝操作
中國的炒鋼工藝主要有三種:
(1)單室油炸。基本特點是金屬熔化和燃料燃燒在同壹個爐內進行。這個方法發明的比較早，也用了很久。前面提到的珙縣鐵生溝、瓦房莊、鄧谷村的漢代煎法都屬於這壹類。上世紀50年代，河南、山西流行壹種“地爐”，建在地面以下，像水桶或直筒，爐口與地面呈直線。冶煉時先放木炭(煤)，再放鐵。生鐵需要碾碎，用煤粉覆蓋。然後點火，吹氣，關閉爐口。當生鐵接近熔化時，打開爐口，用鐵棒或木棍不斷攪動金屬。隨著油炸的進行，含碳量不斷降低，金屬熔點升高，然後粘結成海綿狀的固體塊，再錘打除去雜質，使其具有壹定的形狀，這就是油炸品。在南方壹些省份，曾經流行過壹種“竈”，這種竈建在特制的竈上，加熱和煎炸的空間很大。溫州地區的炸爐是磚砌的，看起來像雞籠，底部接近地平面。炒房是壹個不規則的長方形空間，爐前有壹個爐口，在這裏進料、操作、出料，廢氣逸出。鼓風從熔爐的底部進入，並且正好在底部的中心；操作方法與地爐相似。湖南攸縣也有壹臺類似的爐子，1977被溫州炒技部門查處，1980被攸縣炒鋼部門查處，當年都在生產。單室油炸的優點是設備簡單，缺點是因為金屬和燃料直接接觸，往往會有很多有害的夾雜物。
(2)雙室油炸，或反射爐(倒焰爐)油炸。基本特征是燃料燃燒和金屬熔化各占壹個獨立的空間。燃料燃燒產生的高溫火焰流越過火墻(火道)進入熔煉室，加熱金屬，然後從爐門或專門設置的煙囪排出。由於其金屬不與燃油直接接觸，降低了有害雜質磷和硫進入其中的可能性。這種煉鋼方法的發明時間還有待考證。1935出版的《中國工業誌(湖南省)》第七版說:“湖南省邵陽、武岡、新寧、湘潭四縣的土法煉鋼，歷史悠久。邵陽，原名寶卿，出產鋼材，稱為‘寶卿大棒材鋼’。邵陽附近的武岡、新寧產品都集中在邵陽，業內人士也冠以‘寶卿大棒材’的名號。清初寶卿地條鋼很有名，首推邵陽南鄉。”據記載，反射爐是在清初以前發明的，因為寶卿地條鋼是用倒焰爐冶煉的。今天考古發掘中見到的最早的倒焰窯是在南京眼香廟發現的壹排明洪武初年建造的六座玻璃窯。南京博物館:南京明代聚寶山琉璃窯，文物，2號，1960。1958這種倒焰爐煉鋼在我國南北很多地方都有使用。河南魯山的爐子比較簡陋，兩個房間差不多，都建在地下。沖擊波從燃燒室的下部進入，然後從油炸室的頂部進入油炸室。Xi安的爐子是另壹種。炸室建在地下，燃燒室建在地上。這兩個室上下疊放。燃燒室的底部與油炸室的中心相對。風從燃燒室的上部吹進來，然後通過燃燒室底部的燃燒器直接進入油炸室。燃燒室的頂部用蓋板封閉。科技衛生出版社:土法低溫煉鋼，第六部分，最簡單的反射爐煉鋼，1958版。
(3)連環炸。相關記載只能在明代宋《天工開物》第十四條“鐵”中找到:“若以熟鐵，生鐵流出時，接於數尺之內，降數寸，築方池以短墻抵消之。其鐵流入池中，數人持柳枝立於壁上。首先用臟泥擦幹。篩細如面，壹人散而# 63083；；；，柳枝壹攪，鐵馬上炸。它的柳棍每次煎都燙兩三寸，再用就更厲害了。炒的有點涼的時候，有人把池塘切成方塊，或者有人提出了甩背脊繞貨的想法。如果瀏陽全是冶金，這個我就不知道了。”這種“臟泥”很可能是造渣熔劑。這裏我們講了連環炸的全過程。這種方法的優點是生鐵出爐後直接流入方池煎炸，省去了生鐵再加熱的過程，從而節省工時，降低成本。
特別要註意的是古代的“鍛鐵”壹詞，宋在上述引文中兩次提到，在其他古代文獻中也經常見到。其含義與現代熟鐵不同。古人沒有碳含量的概念。區分生鐵、鋼、熟鐵的主要依據是其性能。硬脆的是“生”，可鍛的是“熟”，結實的是鋼。由於油炸過程是在半液態下進行的，渣鐵難以分離，產品往往含有較多的夾雜物。即使含碳量高，也不堅硬，只能稱之為“熟鐵”。元人偽造了壹本叫《說事糙》的書，寫道雲:“地中之油如泥，色如金，氣味兇，軟鐵燒紅二三次，剛夠切玉。”這個“軟鐵”就是“熟鐵”。蘇公《唐本草》雲:“軟鐵也，即熟鐵。”這是鋼與“熟鐵”在材料特性上的區別。蘇頌《本草圖說》說:“初煉去礦，用以鑄瀉器皿者，為生鐵，復銷可為生鐵，亦稱熟鐵。”蘇公的《唐本草》和蘇頌的《圖說本草》均引自《本草綱目》第八卷。；鐵”。這是根據材料性質和冶煉工藝來區分鋼和鐵的。《天工開物》第十四條“鐵”:“凡鐵生熟，煎之即熟。“在這裏，冶煉過程被單獨用作區分鋼和鐵的標準。有學者將古代的“熟鐵”等同於現代的熟鐵，並將炒“熟鐵”的過程放在《天工吳凱》卷十四中。