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冶铁水排

时间:2017-05-19 浏览次数:556

冶铁水排

      水排,也称水力鼓风机,是用卧式或立式水轮带动皮囊或木扇鼓风的机械装置。它由东汉时期的南阳太守杜诗创制,这是中国和世界上最早在冶铁中利用鼓风技术的标志。鼓风器是冶铸的重要工具。它所用的原动力,最初是人力,即人排,后来采用畜力,即马排,东汉初年开始用水力,即水排。人类早期的鼓风器大都是皮囊。一座炉子用好几个囊,放在一起,排成一排,就叫"排囊",用水力推动这些排囊,就叫"水排"。《后汉书·杜诗传》记载说:杜诗"造作水排,……用力少,见功多,百姓便之。" 水力鼓风的发明,是冶铁技术的一次革命。它不但节省了人力、畜力,而且鼓风能力比较强,这一方面可以提高冶炼强度,另一方面可以扩大炉缸,增加容积,对我国古代冶铁业的发展,起了重要作用。

运作原理

      汉代的水排由同一时期的水碓和翻车结构推测,也是一种轮轴拉杆传动装置、我国古代水排构造的详细技术最早见于元代的《王祯农书》,依水轮放置方式的差别,分为立轮式和卧轮式两种。都是通过轮轴、拉杆及绳索把圆周运动变成直线往复运动的,以此达到起闭风扇和鼓风的目的。因为水轮转动一次,风扇可以起闭多次,所以鼓风效能大大提高。

水排的历史

      三国时期,连年的军阀混战,使冶铁事业也遭到严重破坏。铁非常缺乏,以致出现了砍棺取钉,用木制刑具代替铁制刑具﹝脚钳﹞的情况。曹操占据河北地区后,开始恢复冶铁事业,设置官营冶铸机构,任王修为司金中郎将,韩暨为监冶谒者,主管冶炼事宜。韩暨注意采用新技术,将以前的水排加以改进并推广使用。

由于水排的广泛使用,三国时期的冶铁业得到发展,提高了铁的产量和质量,铁制工具的数量大大增加,质量也提高了,这更有利于农业和手工业生产的恢复和发展。由于农业手工业的恢复和发展,商品交换也有了起色。魏文帝时曾罢行五铢钱﹝当时通用的一种货币﹞,魏明帝时正式恢复使用,改变了过去基本上以物易物的局面。这带动了中原地区经济的恢复,有利于维护北方的统一,支持了魏、晋对蜀、吴的战争,奠定了覆蜀灭吴、统一中国的物质基础。


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