建武 七年(公元三十一年), 杜诗 创造了利用水力鼓风 铸铁 的机械水排,这个水排是 中国 古代的一项发明,是 机械工程 史上的一大发明,约早于 欧洲 一千多年。引这种钢材的制作方法,是中国发明的。最初的鼓风设备叫人排,用人力鼓动。继而用畜力鼓动,因多用马,所以也叫马排。直到杜诗时改用水力鼓动,称水排,即汉代水排。水排的出现,是我国古代冶铁技术的重大创新,能加大风量、提高风压,增强风力在炉中的 穿透力 ,提高 冶炼 强度,扩大炉缸,加 高炉 身,增大有效容积,较原来用人力、畜力鼓风省力而功效大。 韩暨 用水排冶铁,比用马排利益多得三倍。其法 宋朝 时失传。 中国国家博物馆 有复原模型。
基本介绍
最早见于《后汉书·杜诗传》“…… 建武 七年(31),迁 南阳郡 知府 ,造作水排,铸为农器,用力少,而见功多,百姓便之。”“冶铁者为排吹炭,今激水鼓之也。”这说明 东汉 建武七年 南阳市 地区,首先使用了这种先进技术。南阳自 战国 时,就是冶铁基地。 刘彻 曾在此设铁官,据发掘材料,南阳郡内有汉代冶铁和铸造作坊5至7处,从事冶铁者世代相传,在鼓风冶铸方面积累了丰富经验。在水排之前,早已使用 水碓 米, 杜诗 正是总结了这些经验发明了水排。水排是利用水力进行鼓风的冶铁设备。 王祯 《 农书 》记载的水排构造是,在一立轴上,作上下二卧轮,用水激转下轮,则上轮用绳套带动另一个小轮,在小轮上装一个 曲柄 ,再由一个连杆和另一个曲柄传到一个卧轴,经攀耳以及排前直木,则排(木排)随来去,将风鼓进炼炉。汉代水排较简单,排橐是当时的冶铸 鼓风器 ,外部用皮革制成,内部用木环作 骨架 ,体上用吊杆挂起,以便推压鼓风。其构造是,在一 横轴 的顶端,作一竖轮,然后在横轴中间置一拨子,水激竖轮转动横轴,使木拨子推动连杆和一个曲柄及橐前的 从动杆 使皮橐推压鼓风。 中国国家博物馆 根据《后汉书·杨璇传》和山东滕州出土的 东汉画像 石刻复原了东汉的冶铁水排(排橐),并在中国通史陈列中展出。在金属 冶炼 中,为了使燃料充分燃烧,以提高冶炼或浇铸金属的熔炉的炉温,一般都有鼓风设备。鼓风技术如何,是衡量冶金水平的重要标志。向炉中压送空气的装置,称为“排”。最初的“排”是牛皮袋,以后演变为由 活塞 送风的风箱。在炉前并排放几只“橐”(皮囊)列成一排,冶铸鼓风之动力主要是人力、畜力,即“人排”与“马排”。