日前，在北京延慶縣大莊科鄉(xiāng)，考古專家們經(jīng)過(guò)一年的發(fā)掘，找到了遼代留下的大規(guī)模冶鐵遺址群，這是國(guó)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的遼代礦冶遺存中保存煉鐵爐最多的冶鐵場(chǎng)所。

　　生活在大約1000年前的遼人，按照游牧民族的傳統(tǒng)，會(huì)隨四季變化規(guī)律地“遷都”。這項(xiàng)“遷都”制度被稱為 “四時(shí)捺缽”（“捺缽”是契丹語(yǔ)的譯音，契丹語(yǔ)詞﹐意為遼帝的行營(yíng)），具有濃厚的游牧民族特色。當(dāng)時(shí)，皇帝不同季節(jié)所在的都城合稱“五京”，而“五京”之一的“南京”便大體接近今天的北京。隨游牧天性四處游歷的同時(shí)，契丹的血脈中也逐漸融入了中原文明的基因，金屬冶煉在遼的出現(xiàn)便是融合的代表。

　　大莊科礦冶遺址群讓那個(gè)充滿傳奇色彩的王朝對(duì)我們敞開了一扇窗，也讓我們有幸對(duì)古代的“煉鋼廠”一探究竟。

　　遼代“首鋼”

　　高爐日產(chǎn)1.5噸左右，開始真正煉鋼

　　“最早的‘首鋼’就在這兒?！北本┦形奈镅芯克萍伎脊攀覄⒛藵榻B道，與現(xiàn)代技術(shù)相比，二者的工藝原理基本一樣，可以說(shuō)遼代的冶煉技術(shù)已十分成熟。

　　技術(shù)的成熟同時(shí)體現(xiàn)在冶煉的量和質(zhì)上，專家介紹，該處的高爐日產(chǎn)可達(dá)1.5噸左右，是遼代的冶煉“大戶”，也是北京已發(fā)現(xiàn)的首座大型金屬冶煉遺址。其中發(fā)現(xiàn)的煉鐵高爐有著明顯的鼓風(fēng)口，“有工人在爐后拉風(fēng)箱”。北京市文物研究所郭京寧介紹，工人會(huì)從高爐的上方傾入鐵礦石和木炭，融化的鐵水和爐渣會(huì)從高爐下方流出，再由工人進(jìn)行鍛造，鑄成生鐵。

　　不光冶鐵，“首鋼”已經(jīng)真的開始“煉鋼”了，在遺址已發(fā)掘清理了煉鐵爐4座，另有炒鋼爐6座，這正是運(yùn)用“炒鋼法”的古代煉鋼爐——在加熱到液態(tài)或半液態(tài)的生鐵中，鼓風(fēng)撒入精礦粉，再由人工不斷“翻炒”，把鐵里的含碳比率降低到鋼和熟鐵的范圍內(nèi)，把鐵炒制成鋼。

　　“園區(qū)”設(shè)施完善，占地兩萬(wàn)平方米

　　“首鋼”不僅強(qiáng)在技術(shù)，還強(qiáng)在設(shè)施。遺址群共由五座礦山、四處冶煉遺址、三處居住和作坊遺址組成，其中，工匠的居住、生活區(qū)和作坊遺址占地就有20000平方米，而歷時(shí)一年的發(fā)掘僅清理出了3000平方米。

　　考古人員在“園區(qū)”還發(fā)現(xiàn)了房址、灶坑、道路等生活遺址，房屋的構(gòu)造已與現(xiàn)代房屋相似；出土的文物則主要有遼代瓷片、瓷器殘件、陶質(zhì)板瓦、北宋錢幣等。

　　發(fā)現(xiàn)的瓷碗、醬釉罐、陶罐、硯臺(tái)、銅錢、耳墜、紡輪等生活用品，為研究當(dāng)時(shí)礦工生活提供了重要的線索。

　　 “首鋼”很可能是座“兵工廠”

　　遼代十分重視發(fā)展煉鋼技術(shù)，遼太祖專門下令建設(shè)了多個(gè)煉鋼區(qū)域，可為遼代五京鑄造兵器或生活用品。大莊科鄉(xiāng)的礦冶遺址群便是其中之一，服務(wù)于當(dāng)時(shí)的“南京幽都府”。

　　在發(fā)掘中，這里還出土了箭頭等兵器，表明 “首鋼”很可能是座“兵工廠”。歷史上的遼“南京”地處宋遼戰(zhàn)場(chǎng)前沿，軍備需求量大，“兵工廠”的重要性不言而喻。

　　遼對(duì)煉鋼的重視同時(shí)也體現(xiàn)在工人的高待遇上。出土文物表明，瓷碗已成為“首鋼”中很平常的生活用品，而當(dāng)時(shí)的遼人，大多還在使用陶盆等陶器。劉乃濤表示：“他們都是被遼代統(tǒng)治者‘高薪’聘請(qǐng)來(lái)的。”不過(guò)，這些“聘請(qǐng)”的工人們都來(lái)自中原地區(qū)，大多不是自愿，很可能是被強(qiáng)擄來(lái)的。成熟的冶煉技術(shù)實(shí)際上來(lái)自對(duì)手北宋，反映出遼代已接受并運(yùn)用了中原的冶煉技術(shù)，是遼代向西域傳播冶金技術(shù)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。

　　千年回望

　　青銅：四千年前的冶煉起點(diǎn)

　　劍身布滿了蛇鱗般菱形暗格，華美的劍鋒閃爍著隱隱寒光，深埋地下2300多年，仍光潔如新，曾試之以紙，二十余層一劃而破，這便是我國(guó)春秋晚期的青銅工藝杰作越王勾踐劍。

　　成熟的金屬冶煉、鑄造技術(shù)當(dāng)然不會(huì)是一蹴而就的，它來(lái)自一代代能工巧匠對(duì)金屬“性情”的不斷探索。一般認(rèn)為，人類最早開始冶煉的是銅，但通常是利用銅合金，其中最著名的便是青銅。早在公元前3000年左右的兩河流域和埃及等地就進(jìn)入了青銅時(shí)代，而4000多年前處于夏朝的中國(guó)卻逐漸后來(lái)居上，創(chuàng)造出了跨越夏商周近兩千年輝煌的青銅文明。

　　兩千多年前鑄造越王勾踐劍，不同的部位由不同配比的金屬鑄成，主要成分是銅、錫以及少量的鋁、鐵、鎳、硫組成的青銅合金。劍身的黑色菱形花紋是經(jīng)過(guò)硫化處理的，劍刃的精磨技藝水平可同現(xiàn)代在精密磨床上生產(chǎn)出的產(chǎn)品相媲美。特殊的配方使寶劍經(jīng)歷千年不銹，而鑄造方法至今難以明辨。

　　說(shuō)到我國(guó)的青銅，不得不提到大約鑄造于公元前14—11世紀(jì)的商代后期，大家耳熟能詳?shù)暮竽肝於Γㄒ卜Q司母戊鼎），它是商王祖庚或祖甲為祭祀母親戊而做的祭器，是世界迄今出土最大最重的青銅器，有“鎮(zhèn)國(guó)之寶”的美譽(yù)。

　　鑄鼎原料青銅按嚴(yán)格的禮制配比，經(jīng)測(cè)算含銅84.77%、錫11.64%、鉛2.79%。利用約1噸的原料，借助大型的熔爐和多達(dá)28塊陶范（陶制的模具），通過(guò)塑造泥模、翻制陶范、合范灌注等工序，兩三百名工匠密切配合，在陶制模具中灌入銅水塑成鼎的形狀，整體鑄造了鼎身和四足。正是工匠的密切配合與高超青銅工藝的結(jié)合才制造出了紋飾精美、體量巨大的大鼎。

　　冶鐵：硬漢、火爐、大錘，“百煉成鋼”

　　在銅之后，冶鐵技術(shù)的出現(xiàn)讓人類文明跨出了一大步。

　　比較可靠的說(shuō)法認(rèn)為，鐵礦石冶煉技術(shù)最早出現(xiàn)在公元前14世紀(jì)的埃及、兩河流域以及愛琴地區(qū)，而春秋末期戰(zhàn)國(guó)早期的中國(guó)也已經(jīng)誕生了最早的鐵器。

　　堅(jiān)硬的鐵器對(duì)于人類的進(jìn)步有著巨大貢獻(xiàn)。鐵讓農(nóng)具成為了硬土、石塊的克星，幫農(nóng)民喂飽萬(wàn)千大眾；鐵讓工具堅(jiān)固耐用，幫能工巧匠雕梁畫棟；鐵讓兵器鋒利堅(jiān)韌，幫戰(zhàn)士們奮勇克敵。鐵幫助人們幾千年中不斷繁榮發(fā)展，可以說(shuō)是人類歷史上最重要的金屬。

　　春秋時(shí)，工匠們使用被稱為“塊煉法”的煉鐵法。由于爐內(nèi)溫度低，只能煉出看起來(lái)像海綿一樣的鐵塊，被稱為“塊煉鐵”或“海綿鐵”，質(zhì)地甚至比青銅還軟。

　　面對(duì)“柔軟”的鐵塊，工匠們慢慢發(fā)現(xiàn)，利用木炭燒熱的鐵爐反復(fù)加熱鐵塊，再用大錘不停鍛打，可以造出更加易變性、延展性好，能制成各種形狀的熟鐵；在熟鐵之上繼續(xù)捶打，能夠制成一種堅(jiān)硬無(wú)比的鐵——鋼。

　　在此之后，硬漢、火爐、鐵鉗、大錘就成了人們腦海中經(jīng)典的鑄鐵印象。而經(jīng)過(guò)上百次不停的折疊、鍛打，千錘百煉而成的鋼稱之為“百煉鋼”，它的組織更加細(xì)密，成分更加均勻，品質(zhì)很高，主要用于制作貴重寶刀、寶劍。

　　炒鋼：“炒法”“配料”不斷調(diào)整

　　西漢中晚期，中國(guó)出現(xiàn)了“炒鋼”，這是在生鐵冶鑄技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的煉鋼技術(shù)。這時(shí)的人們已能用熔爐煉出相對(duì)純凈的生鐵（由于只能通過(guò)鑄造塑形，又稱鑄鐵），匠人們將生鐵加熱成半液體和液體狀，然后加入鐵礦粉，同時(shí)不斷攪拌，利用鐵礦粉和空氣中的氧去掉生鐵中的一部分碳，使生鐵中的碳含量降低、去渣，直接獲得鋼，這就是炒鋼技術(shù)。在遼代的冶煉遺址中也發(fā)現(xiàn)了這種技術(shù)。

　　隨著技術(shù)的發(fā)展，“炒法”、“配料”雖有改變，但這種工藝復(fù)雜的方法還是伴隨著中國(guó)的煉鋼工人們走過(guò)了漫長(zhǎng)歷史。

　　煉金：物理及化學(xué)方法相互融合

　　華貴的金銀器在中國(guó)的歷史上有著不同尋常的地位。與青銅和鋼鐵不一樣的是，性質(zhì)穩(wěn)定的金銀礦成分相對(duì)較純，通常需要將黃金與伴生的其他金屬分離，因此提取方法和思路也大不相同。以黃金為例，我國(guó)采掘利用黃金的歷史始于夏朝，到唐代發(fā)展到了一個(gè)高峰。直到集大成的明清時(shí)期，中國(guó)冶煉黃金技術(shù)仍主要運(yùn)用了先世成熟的技法，通常僅在技術(shù)熟練上加以改進(jìn)。

　　中國(guó)古代的煉金因思路的不同，融合了物理和化學(xué)方法，但主要是通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)換提取高純度的黃金，一些冶煉過(guò)程因使用材料而會(huì)對(duì)工匠產(chǎn)生較強(qiáng)的毒性。

　　一種是利用水銀煉金的“混汞法”：清理金礦后，把金屑加入水銀后放入硝銀罐燒煉，金屑中的黃金會(huì)和汞產(chǎn)生反應(yīng)，生成“汞齊”（金和水銀的合金，曾經(jīng)也被用來(lái)鑲牙），其余的礦渣則自然分離。繼續(xù)加熱后，汞齊中的汞會(huì)變?yōu)楣羝舭l(fā)，留下部分“灰燼”和黃豆大小的金粒。

　　硫煉金法則是在坩堝中加熱硫溶液，投入金礦后，其他金屬會(huì)與硫形成密度較小的硫化物，從鍋中浮起，穩(wěn)穩(wěn)沉在鍋底的便是性質(zhì)穩(wěn)定的黃金。工匠們通常還會(huì)通過(guò)化學(xué)還原冶煉出硫化物中的銀，提高礦物的利用率。

　　硼砂煉金法，需要粉碎金礦，再用泥土包裹后放入坩堝與硼砂熔化。其中伴生的金屬會(huì)與硼砂生成化合物，達(dá)到分離黃金的目的。

　　還有一種分離黃金的處理方法——把硝石、綠礬、鹽放入容器中加熱至變色，再把形成的液體刷到金銀器上。液體中含有的硝酸會(huì)溶解器具上的銀，余下的則是純凈的黃金。這種名為礬硝法的“煉金”法，則更多地用于金銀器的加工處理。

　　華貴的金銀從一開始就是尊貴的代表，冶煉提純后的金銀，加工技藝也不同尋常，熔、刻、拉、編等超凡技法慢慢出現(xiàn)，向著細(xì)膩、繁復(fù)的方向不斷發(fā)展著。