⑴ 古代是如何煉銅，煉鐵的
古人最初採集銅礦石，是用於提煉純銅。純銅因為是紅色的，所以叫紅銅。紅銅雖然可鍛並能熔鑄工具，但質地不如石器堅硬和鋒利，製作出來的工具刀口容易鈍。同時，由於紅銅溶液粘稠，流動性差，所以難以澆鑄出造型復雜的大件容器。古人在提煉及使用紅銅工具過程中，發現將紅銅與錫、鉛等金屬熔融在一起，就能克服以上這些弱點，於是開始在紅銅中摻進定量的錫、鉛，煉制出一種青灰色的合金，這就是青銅。與紅銅相比，青銅有熔點低，易於鑄造；硬度大；融化後流動性好，少氣泡等優點，適於鑄造鋒利的刀刃和細密的紋飾。
青銅文化的出現和發展是建立在冶金設備的發展和完善基礎上的。先進的煉銅豎爐是青銅冶鑄業興起的基礎之一。從湖北大冶銅綠山發現的春秋時期的煉銅豎爐看，當時的豎爐由爐基、爐缸和爐身組成，在爐的前壁下部設有金門和出渣、出銅的孔洞，爐側還設有鼓風口，整體結構已相當先進。
在冶煉青銅的過程中，我國古代勞動人民還逐步發現了銅與錫、銅與鉛的配比的改變，能夠使煉制出來的青銅的屬性發生變化。青銅熔點低，加進的錫越多，熔點越低。同時隨著加錫量的增多，硬度也隨之增高，遠遠超過了紅銅的硬度。但是當加錫過多時，青銅反而變脆，容易斷裂。後來，人們又發現在青銅中加入定量的鉛，就能克服青銅較脆的弱點。通過反復的實踐，到春秋戰國時期，古人已經總結出配製青銅的合金規律。 戰國時代的《周禮•考工記》里對於鑄造各種青銅器物的合金配比，就有比較明確的記載："金有六齊，六分其金而錫居其一，謂之鍾鼎之齊；五分其金而錫居其一，謂之斧斤之齊；四分其金而錫居其一，謂之戈戟之齊；三分其金而錫居一，謂之大刃之齊；五分其金而錫居二，謂之削殺矢之齊；金錫半，謂之鑒燧之齊。"這里的"金"是指青銅，"齊"是劑量的意思。
古代世界冶煉生鐵的技術最早發現於中亞，但是由於煉鐵爐過小，鼓風力弱，只能煉出海綿狀的塊煉鐵。從春秋晚期開始，中國在煉鐵技術上就開始獨領風騷，豎式煉鐵爐成了生鐵冶煉的主要設備。特別是到了漢代，國家專營的冶鐵作坊技藝精進，使生鐵得以大量生產。
高爐的鼓風設備叫「橐」（音tuó），是一隻皮製的鼓風機。這種橐，在漢代又作了進一步的改進，由皮革製作的風囊和木架構成，有入風口和排風口，把幾個橐連在一起的稱為排橐或排，它可以增大進風量，增強燃燒的火力，把爐溫迅速提高到煉鐵所需要的1200多度。最早，橐用人力畜力帶動。據史書記載，當時的煉鐵，需要上百匹馬拉動大型排橐鼓風，加上裝運礦石的成百上千的工人，真是人強馬壯。但是，無論人力還是畜力鼓風機都不能滿足日益發展的煉鐵的需要，煉鐵業呼喚更有力的鼓風機的出現，於是功率更強大的水力鼓風機——水排應運而生了。宋代的王禎在《農書》中詳細記載了水排的結構和工作原理，並繪圖說明。水排是在湍急的水流之濱豎立起的巨大的木輪，靠水流的沖擊力帶動木輪轉動，再由傳動機構帶動橐排的轉動，從而將強大的風吹入高爐。古代水力鼓風機所包括的動力機構、傳動機構和工作機構三部分已經達到相當完備的程度，製作技術和尺寸大小和中國高爐的規模相適應，舉世無匹。
鑄鐵柔化術是中國古代鋼鐵業的另一重大發明。鑄鐵煉制出來之後，因為性脆、缺乏韌性而不適合鍛造優良的鐵器。而適合鍛造鐵器的鑄鐵，因熱處理的溫度和方法的不同，分作白心可鍛鑄鐵和黑心可鍛鑄鐵兩種。白心可鍛鑄鐵具有比較高的硬度和強度，黑心可鍛鑄鐵具有較好的耐沖擊性。這種技術的關鍵是將普通鑄鐵長時間高溫加熱，使其中的化合碳發生變化，當碳的含量介於鑄鐵和鋼之間，其性質也隨之變化，具有較強的延展性並保持了一定的硬度。這種技術叫鑄鐵柔化術。
炒鐵是古代中國鋼鐵冶煉的重大發明，是一種簡便有效的煉鐵術。方法是把含碳量過高的可鍛鑄鐵加熱到半流體狀態，再和鐵礦石粉混和起來不斷「翻炒」，讓鑄鐵中所含碳元素不斷滲出、氧化，從而得到中碳鋼或低碳鋼。如果繼續炒下去，就得到含碳更低的熟鐵。這種方法始於西漢，東漢的《太平經》中就明確記載了炒鐵技術。
兩晉南北朝時，新的灌鋼技術興起了。這種方法是先將生鐵炒成熟鐵，然後同生鐵一起加熱，由於生鐵的熔點低，易於熔化，待生鐵熔化後，它便「灌」入熟鐵中，使熟鐵增碳而得到鋼。這樣，只要配好生熟鐵用量的比例，就能比較准確地控制鋼中含碳水平，再經過反復鍛打，就可以得到質地均勻的鋼材。這種方法比較容易掌握，工效提高較大，因此南北朝以後成為主要煉鋼方法。灌鋼技術在南北朝時已相當流行，這種方法是在炒鋼的實踐過程中逐步發展起來的。
⑵ 古代冶煉熔化銅、鐵的爐子是用什麼材料做的
我國古代冶煉生來鐵主要使用豎爐源,煉鐵豎爐是從煉銅豎爐發展起來的.豎爐煉鐵是一種經濟而有效的煉鐵方法.從上邊裝料,下部鼓風,形成爐料下降,和煤氣上升的相對運動.燃燒產生的高溫煤氣穿過料層上升把熱量傳給爐料.其中所含一氧化碳同時對氧化鐵起還原作用.這樣燃燒的熱能和化學能同時得到比較充分的利用.下層的爐料被逐漸還原以至溶化,上層的爐料便從爐頂徐徐下降,爐料被預熱而能達到更高的溫度.
⑶ 鼓風爐煉銅爐是怎樣熔煉銅的工藝過程有哪些
鼓風爐煉銅爐按以下熔煉銅的：銅爐料與熔劑、焦炭在鼓風爐內熔煉產出銅鋶(或粗銅)和爐渣的銅熔煉方法。
1、銅爐料可以是混捏銅精礦、銅精礦燒結塊或其他含銅塊料。密閉鼓風爐一般處理經混捏的銅精礦料，而敞開式鼓風爐只能處理經過制團或燒結的塊料。根據爐內不同的氣相成分，鼓風爐煉銅可分為氧化煉銅和還原煉銅。氧化煉銅用於處理硫化礦，還原煉銅用於處理氧化礦或再生銅料。
2、鼓風爐煉銅是一種古老的煉銅方法。這種方法的床能力大，熱效率高，在20世紀30年代以前一直是世界上主要的煉銅方法。在中國，20世紀50年代以前，這種方法幾乎是礦銅生產的唯一方法。傳統的鼓風爐爐頂是敞開的，所產煙氣的二氧化硫濃度很低(約0.5%)，難以回收，污染環境。
3、為了克服傳統鼓風爐的這種弊病，人們曾試圖通過制團的途徑，使銅精礦中的硫保留下來，以集中到鼓風爐中進行氧化，再加上爐頂採取密閉措施，使鼓風爐煙氣中的SO2濃度達到能經濟而有效地回收的程度。在工業實踐中，團礦偶然自燃後，出現塊狀硫化物以及鼓風爐爐壁結塊中也有硫化物等現象表明，銅精礦可在加壓和加熱條件下發生固結作用。
4、在20世紀50年代中期，在日本最先出現了爐頂密閉的密閉鼓風爐熔煉銅精礦的方法即百田法。此法的銅精礦只需加水混捏後即可直接加入爐內，在爐氣加熱和料柱的壓力作用下，固結成塊，使熔煉得以順利進行。在鼓風爐煉銅的發展中，雖然也實現了富氧自熱熔煉，強化冶金過程，並能更有效回收煙氣中的SO2，仍也無法改變鼓風爐煉銅被其他更先進煉銅方法所取代的趨勢。