其次,官營手工業作坊中除了實行嚴格的“三級監造”責任制度以外,還采取了壹些有利於激發勞動者積極性的措施,如實施了“文理制度”、“計件付酬制度”等,提高了工師、刑徒等手工業勞動者的法律地位。這就刺激了官營冶鑄手工業的生產水平和生產效率,促進了西漢冶鑄手工業的發展。《居延漢簡》100載:“□予閣謹以文理遇工卒,毋令怨失賦稍祿,令意且遺都吏循廉察,不如護大守府書移,幸毋忽如律令。”禁止官吏用粗暴態度對待工卒以及用不正當手段侵奪工卒的工酬。從考古發掘出的漢代器物上,我們經常發現其銅器銘文記錄了產品累計數字和順序數字。1961年西安三橋鎮高窯村出土的壹批漢代銅鑒、銅鼎,其銘文上有工匠李駿造240枚,周博造240枚,左譚造240枚的記載。從每件物品上所刻序數看,應當為計件計酬。制定該制度的目的是為了籠絡工匠為封建國家服務,生產出符合當時社會需要的各種生產工具,推動當時社會經濟的發展。
煉爐容積的擴大,形狀的改進及爐型品種的增多,使西漢冶鐵產量提高,鐵器品種增加。”《漢書》載“征和二年”與“河平四年”的高爐事故等都說明了我國古代用爐煉銅鐵的情況。隨著冶鐵規模的擴大，高爐容積增大。隨著煉爐的增大，就會有因鼓風條件的限制，產生冶鐵質量不高的弊端。但在鄭州古滎鎮發現了橢圓形豎煉爐,在鶴壁鹿樓村也發現了13座。這種橢圓形的高爐有效地擴大了爐缸容積,克服了煉爐中心溫度達不到要求的弊端,體現了漢代冶鐵技術的新水平,它說明人們已經認識到爐缸工作與送風機械的關系。在歐美近代煉鐵爐型發展史上,公元19世紀中葉才出現橢圓形高爐,而我國早在西漢時期就能造出日產近壹噸的橢圓形大煉爐,這是我國冶金史上的奇跡。另外,西漢中後期,從發掘材料看,煉爐種類增多,不但有熔鐵爐、煉鐵爐,還有反射爐、炒鋼爐等,使冶煉出的鋼鐵品種增多,促進了當時社會經濟的發展。 西漢冶鐵業的發展還表現在開始用煤作燃料,以石灰石作溶劑和對礦石的嚴格挑選上。據考古發現,在古滎遺址中窯5火池內有很多模制的餅形燃料,內裏有未燒透的黑色似煤物質,這種物質可能是煤餅。在鞏縣鐵生溝也發現了用煤的情況,證明西漢時期已經用煤作為工業燃料。西漢勞動人民為達到快速冶鐵的目的,還知道以石灰石作為溶劑。通過對古滎鎮遺址中的煉渣分析,證實了當時冶煉過程中已用石灰石作為煉鐵溶劑。經對樣品所作化驗表明,不同時地的煉渣成分差別不大,推測當時已知道按比例配料。在鞏縣鐵生溝和鄭州古滎遺址都有專門的礦石加工場,塊狀礦石壹般粒度在2-5cm,最大塊有12cm。這樣大小的礦石比較適宜於入爐冶煉,可見當時冶煉的原料準備工作已具有壹定經驗。發掘中還發現破碎過程中產生的粉末已與礦石分開堆積,表明當時對入爐的礦石已進行細致的加工。這種費事費工的工作,只有經過長期的摸索,積累正反兩方面的經驗之後,才有可能形成這樣合乎冶煉要求的準備工序。嚴格的科學的原料準備工序,仍是今天冶煉的基礎,漢代煉鐵之前能夠建立這樣壹道工序,已是很可貴的。 鐵範、疊鑄、韌性鑄鐵的進壹步推廣使用,炒鋼等新技術的發明,也是西漢冶鐵業發展的重要標誌。在鑄鐵技術方面,西漢在戰國、秦的基礎上又有很大提高。高爐熔煉技術的進步,使西漢早期已能煉出高碳低矽灰口鑄鐵。例如,萊蕪出土的鐵範,河北滿城漢墓出土的犁鏵、钅矍,澠池出土的範和鍤等都屬於此種類型的鑄鐵。理論計算和生產實踐證明,生鐵中含矽量如降低1%,則每噸生鐵消耗的焦炭相應減少約50公斤。這對節約冶金焦炭來說是壹個很大的數字,故弄清古代低矽鐵的工藝技術,具有很大的現實意義。漢代的疊鑄技術直接從戰國、秦繼承和發展而來,溫縣洪範窯出土了各類疊鑄範500余套,南陽瓦房莊冶鑄作坊發現了漢代的多堆式疊鑄軎範,範塊采用對開式垂直分型面。西堆鑄範***用壹個直澆道,使得澆註時間短,金屬實收率高,這是疊鑄技術的進壹步發展。到了漢代,在金屬範的鑄造上,冶鑄工匠已摸索出壹套成熟的經驗,使之得到了進壹步的推廣和提高。用金屬範代替泥、石範作為鑄形材料,是鑄造工藝的壹個重大進展。在偃師二裏頭早商遺址及新鄭春秋戰國鑄銅遺址中,出土了大量用以鑄造生產工具的泥範。到了漢代,泥範已很少用來澆鑄產品,而是用來大批地鑄造金屬範。古滎漢代冶鐵作坊出土的大型犁鏵泥範,邊分背料和面料,其澆口和氣眼已明確分開,其制法又有所進步。戰國時雖已用鐵範鑄造生產工具,但其種類較少,而到了漢代得到了進壹步推廣,比戰國時期多了壹倍,且出土地點增多。而歐洲壹些國家在公元16世紀才開始用金屬型範制造生鐵炮彈。 將生鐵炒煉成鋼是漢代鋼鐵冶煉技術上的壹個重大進步。鐵生溝遺址發現有炒鋼殘爐壹座,南陽瓦房莊冶鐵遺址也發現有幾座類似炒鋼爐。由於生鐵易生產,成本低,使鋼鐵成品的廣泛應用成為可能。這壹技術的發明,開辟了以生鐵為原料煉鋼的新時期。中國炒鋼的出現比歐洲早1600多年,它對漢代的社會發展以及我國封建社會農業、手工業、水利交通等各個方面都有著十分重要的作用。另外,西漢冶鐵業的發展,還表現在鑄鐵柔化、脫炭成鋼技術及鋼鐵產品的初步規格化和系列化等方面。 西漢時期,冶鐵業在戰國、秦的基礎上得到了進壹步的發展與提高,達到了十分成熟的境地。高超的冶煉技術標誌著當時的社會生產力已得到了極大提高,為社會經濟的繁榮打下了基礎。