邢台冶铁撼寰宇
文/刘孟领
在具有3500年建城史的邢台文脉上,有许许多多熠熠生辉的辉煌成就,譬如其钢铁冶炼发展历程就是生动典型的一例。邢台古代钢铁冶炼历史起于秦汉,盛于唐宋元,继于明清,在中国冶金史,乃至世界冶金史上,都占有非常重要的地位。
一、邢台一带铁矿资源丰富
巍巍太行山中南段,邢台一带铁矿资源相当丰富。在分布上则集中于沙河市西部,在信都区,内丘县,临城县等县区西部也有零星分布。整个邢台地区铁矿石的探明储量为3.3亿吨,从大量的考古材料和文献记载可以证实。
邢台铁矿床的成因,有两个。其一是古代火山喷发形成,二是岩浆交代作用形成的。
第一种成因,一般认为是距今25亿年之前,邢台一带为一片海洋,地壳剧变发生了海底火山喷发,形成了大量含有硅、铁等金属元素的火山碎屑沉积物,称其为硅铁石英岩型铁矿床。这些沉积物在固结成含铁岩之后,这些沉积物又多次遭受剧烈的地壳构造变动,硅质重新发生迁移和再沉积,并重新结晶为磁铁矿和石英为主要矿物质组成的铁矿层矿体。
第二种成因,赋存于岩浆侵入体接触带上的接触交化作用而形成的矽卡岩型铁矿床。此类铁矿床集中分布在邢台市西南沙河境内的山前丘陵地区,面积达250平方公里,储量占邢台地自铁矿石总量的97%,是自古至今开发利用的主要对象。比较重要的矿区有綦村矿在、葛泉矿区、冯村矿区、三王村矿区、小屯桥矿区、东郝庄矿区、中关矿区、白涧矿区、王窑矿区等,其中王窑矿区和中关矿区的主要铁矿体较大,占整个邢台地区铁矿石探明储量的55%。
从各矿区铁矿石的化学分析结果看,矿石的含铁量平均在45%左右,绝大部分为低磷高硫矿石可以不需选矿而直接入炉冶炼,炼出生铁,或炼出钢材。沙河綦村矿区就是这类的好典型。
人们鉴于这种铁矿石不用选矿而直接入炉冶炼使它得以优先开发。在上世纪初,沙河綦村矿区(包括龟山、坡山、寺山、后坡、綦阳、白草岗、南洼及铁牛坡、张裕、西郝庄等处矿体)就引起中外地质工作者的注意,如中国地质学的一代宗师李四光先生曾在1922年就到该矿区附近调查过。到1956年,便有正规的地质勘探队开始对綦村矿区的龟山、坡山、南洼、铁牛坡等处进行了系统的勘查,提交了地质勘查报告。1958年6月,綦村铁矿开始建设,到上世纪八九十年代形成了以綦村为中心、占地3000亩的矿区,在10平方公里范围内进行正规开采。主要开采对象有8个主要矿体,开采方式从露天转入地下。当时,綦村矿区内,还有180多个乡镇集体小铁矿开采零星或边角的铁矿资源,沙河各铁矿总计每年可生产铁矿石350万吨左右。
邢台古称邢州,沙河为邢州九县之一,其所管辖的綦村镇,古代叫作綦阳镇,是邢州的冶铁中心。《沙河县志》记载:“磐口山去县八十五里,在渡口西南,其形如磐,汉魏时旧冶铁地。”唐宋时期,綦阳镇有“小邢州”的美誉,宋代元丰年间,邢台冶铁量全国第一,占40%。正应了沙河自古就流传的民谚——“綦阳铁,窑坡炭,叶河水,沾一沾。”
由于綦村矿区从2000多年前就是全国三大冶铁基地之一,宋代邢州铁冶务、元代顺德府冶铁提举司就驻地綦阳镇,可见其铁矿石资源丰富。
二、创造灌钢法,进贡宿铁刀
我们知道,中国南北朝时期的钢铁冶炼技术最突出的成就,就是发明了“杂钢生揉”的灌钢(亦称团钢)法,此炼钢法领先世界1200年。在世界冶金史上坩锅炼钢法发明以前,钢铁工艺当时以停留在熟铁低温的技术水平上,由于温度不能急骤升高,铁块不能迅速熔化,钢液又停止流动,因而产生渣滓和钢铁不易分离,碳分不能很快渗入等问题,费工又费时,又不可能生产制造大量的钢铁。是我国劳动人民,发挥了创造性地劳动,发明了独特的灌钢冶炼方法。这种炼钢方法,利用生铁的铁液,灌入未经锻打的熟铁里,使碳分迅速而均匀地渗入。綦毋怀文比较科学地配好生铁和熟铁的比例,准确掌握炼钢的含碳量,经过反复锻打,使质地均匀,从而炼成质量较高的钢铁。
究竟怎么把“宿铁刀”打造成皇家贡品的呢?是邢台沙河綦村人“綦毋怀文”,经反复实践冶练,炼成一种“宿铁刀”。”所谓“宿铁”,就是“灌钢”。宿,是说生铁熟铁如同雌雄两性的动物宿在一起交配,正如《天工开物》所说:“生钢(铁)先化,渗淋熟铁之中,两情投合。”就是把生铁烧出精液来,让精液灌注到熟铁的原料中,经过几度交配之后就成钢铁。綦毋怀文用柔铁做刀背,使刀更有弹性韧性;他用牲畜的溺和脂来浴淬,使刀更刚利。宿铁刀的原理,跟灌钢冶炼法一样,突出了一个“炼”字,创造了新的科学技术。
三、邢台冶金家綦毋怀文
南北朝时期,据今1400多年前,创造的的“杂钢生揉灌钢法”和皇家贡品“宿铁刀”,都离不开綦毋怀文的潜心研究和大胆开拓。
綦毋怀文既擅长五行道术,又做过修书史官;既做过太守和刺史,又做过很多国家重点工程设计师;既擅长算术之学,又是史上最著名的冶金家,是襄国(今邢台)宿铁刀的发明者,无愧为具有传奇色彩的人物,因此他后来被尊为冶神。
他擅长五行道术。南北朝时(公元543年),东魏西魏爆发邙山之战。当时,东魏为红旗,西魏为黑旗。綦毋怀文建议大臣高欢转告皇帝说明道理,讲清金木水火土五行生克逻辑,东魏改红为赫,用黄土之色克黑水,人人称赞。
他史官修志。入北齐,綦毋怀文任修史官,参与魏收主编《魏书》之《十志》,分别是《天象》、《地形》、《律历》、《礼》、《乐》、《食货》、《刑罚》、《灵征》、《官氏》、《释老》。
他精通算术,修建永宁寺。当时他任信州刺史,“巧思多知天情博艺,每国家营宫室器械无所不关”,并敕令修建永宁寺。《魏书·释老传》:“永宁寺浮屠九层,高四十余丈。”约高136米,相当于现代40层楼高,比邢台历史上著名的普门塔(110米)还高不少,可见其建筑才华。
他曾用灌钢法,造出质量上乘的宿铁刀,对炼钢技术和生产的发展起到了巨大的推动作用。直到后来,许多冶炼家在使用綦毋怀文在邢州綦村创造的冶炼工艺批量制造宿铁刀,一直是皇家贡品。
在沙河綦村发现的宋元时期冶铁遗址,如“观音寺”石碑、《玄帝庙大宋重修冶神庙记》石碑和綦村周边的“铁沟”等多处遗迹,充分证明邢台,尤其是沙河綦村矿区,自古以来就是我国著名冶铁产业地区,产量在国内一直名列前茅。这与邢台古代劳动人民勤劳机智,勇攀高峰的精神密不可分。
这正是
〔资〕深望重属怀文,
〔源〕头活水长流深。
〔丰〕上锐下续华章,
(富)贵荣华邢州人。
〔灌〕顶醍醐当惊殊,
〔钢〕筋铁骨贯古今。
(法)力无边憾全球,
〔高〕山仰止写秋春。
(共2755字)
作者简介:刘孟领,笔名孺子牛,男,1954年生人,大专学历,原籍河北邢台巨鹿县。本人自幼爱好中华民族传统文化,尤爱文学和书法艺术,现为《中国文学作家》签约作家,河北省文学艺术研究会会员,邢台市作家协会会员,邢台市书法家协会会员,中国文联大赛组委会授予“文化摆渡人”、“好作者”、入编当代文学网文化艺术人才库,北京巨匠丹青书画院授予新时代艺术先锋人物,并多次获得国家级书画及文学征文写作技能大赛奖励。