中國冶鐵術早期技術成就
中原地區發現的早期鐵器
河北藁城台西村商代遺址中發現一件鐵刃銅鉞，其年代相當於公元前十四世紀前後；北京平谷劉家河商代中期的墓葬中發現一件鐵刃銅鉞；現存於美國弗里爾美術館的二件鐵器，一件是鐵刃銅鉞，一件是鐵援銅戈，這二件鐵器傳說出自河南濬縣商末周初的墓葬。經研究鑑定，這些鐵器是用隕鐵製成。河南三門峽上村嶺虢國貴族墓地Ｍ２００１出土一件玉柄鐵劍，經鑑定，其鐵劍是目前中原地區發現的年代最早的人工冶鐵製品，同一墓地還發現了三件用隕鐵做刃的銅器。山西天馬曲村的晉文化遺址中發現３件鐵器，出自遺址第四層的一件鐵器殘片，時代早到春秋早期偏晚，約為公元前８世紀；出自第三層的一件較為完整的鐵條和一件鐵片，時代定在春秋中期，約為公元前７世紀。這三件鐵器經過金相學研究，兩件殘鐵片，金相組織均顯示的是鑄鐵的過共晶白口鐵，是迄今為止中國最早的鑄鐵器，鐵條則顯示的是塊煉鐵。春秋時期中原鐵器仍十分罕見，只在陝西鳳翔、甘肅靈台、甘肅永昌、江蘇六合、河南淅川、長沙楊家山、長沙識字嶺、長沙龍洞坡、湖南常德、山東臨淄發現過這一時期的鐵器。進入戰國時期，中原冶鐵業發展迅速，已作為生產工具、武器等消費品廣泛使用。近年來在晉中、晉南和晉東南多處戰國時代的大型平民墓地中出土了７００多件鐵器，在對包括三晉地區在內的全國二十多個省市出土的屬於公元前３世紀的約４０００件鐵器的製作技術進行研究，三晉地區是出土公元前３—５世紀鐵器最多的地區，這裡成為戰國時期中國冶鐵的一個中心。
新疆地區發現的早期鐵器
哈密焉不拉克墓地發現７件鐵器，從測的１０個碳十四數據看，發掘墓葬年代的上限在公元前十七世紀，下限略晚於公元十世紀，所出鐵器的絕對年代當在公元前十世紀前後。出有鐵刀的３１號墓測一碳十四數據，為距今３２４０±１３５年。輪台群巴克墓地出土鐵器較多，有鐵劍、刀、鐮刀和錐等。一座墓中常常數件，從測的９個碳十四數據，墓地年代集中在公元前十世紀前後到公元前五世紀前。和靜縣察吾乎文化出土有少量鐵器，有鐵釜殘片、錐、環等。１９８６年後發掘的察吾乎文化墓地材料分四期，全面揭露的察吾乎溝四號墓地近２５０座墓葬中只出一件鐵器，出自第一期墓葬中Ｍ９８，是一件鐵刀。從察吾乎文化分期看，早期已零星使用鐵器，晚期鐵器漸多。從測的二十多個碳十四數據看，這一文化年代的上限超過公元前十世紀，下限到公元前五世紀。不久前結束的尼勒克吉林台古墓群發現數以百計的新疆史前時期的鐵器。初步觀察，這裡的史前墓葬可分為早晚兩大期，早期彩陶發達，晚期基本不見彩陶。早期墓葬已測三個碳十四數據，均為公元前十世紀前後。２００２ＹＮＱＭ０３是一座典型的早期墓葬，出土的彩陶和鐵刀，所測碳十四年代為公元前的十二世紀前。和靜縣哈布其罕１號墓地出土少量鐵器，能辨器形者有鐵耳環，從出土文物看，年代在公元前十世紀到六世紀。烏魯木齊柴窩堡墓地發掘墓葬１８座，１７座屬於第一類型墓葬，有９座墓葬中出有鐵器，有些墓葬中的鐵器較其他隨葬器的總和還多，能辨器形者有包鐵金泡、鐵刀、鐵鏃，墓地測三個碳十四數據，年代為公元前十五世紀到十世紀，出有鐵器的Ｍ１ｂ碳十四測定年代為３ ｌ ６ ５±１ ２ ５年。且未縣扎滾魯克一號墓地二期文化墓葬中出有鐵劍、鐵戒指，從測的４個碳十四數據看，年代在公元前十世紀到公元前五世紀。塔什庫爾乾縣香寶寶墓地出有五件鐵器，碳十四測定其年代在公元前的十世紀到五世紀。烏魯木齊南山礦區阿拉溝墓地出土不少鐵器，碳十四年代從公元前８世紀到公元前３世紀。烏魯木齊南山礦區東風機械廠墓地個別墓地出有小件鐵器，碳十四年代從公元前十二世紀到公元前七世紀。烏魯木齊柴窩堡林場ＩＩ號墓地大多墓葬出有鐵器，能辨器形者有鐵釘、鐵泡，據碳十四測定年代，墓葬年代在公元前８世紀。吐魯番鄯善縣洋海墓群及蘇貝希墓群已發掘墓葬數百座，早期墓葬中出有一件鐵帶扣，在彎扣上套銅，後期鐵器常見，早期墓葬中出有可斷代的銅器，上限年代不會晚於周初，可能早到商末或更早。中國冶鐵術的起源?
西亞各地發現的鐵器可以早到公元前３０世紀中葉，距今約４５００年。公元前１２世紀前後地中海地區鐵器的使用日益普遍。中亞多數地區在公元前２０世紀未或公元前２０與公元前１０世紀之交開始了早期鐵器時代。巴基斯坦的犍陀羅墓葬文化晚期進入了早期鐵器時代，早期鐵器時代又分早晚兩個階段，所測碳十四數據，晚期階段在公元前１４至１３世紀。印度的彩繪灰陶文化階段鐵器製作水平已很高，在這一文化面積很小的阿特蘭基海勒遺址中發掘出鐵製品１３５件，有家用器物、家具、其他手工業工具，用於戰爭或狩獵的武器。繪彩灰陶文化的年代早於公元前１１世紀或更早。原蘇聯中亞地區的居民學會冶鐵後，鐵器也很快被使用於日常生活和狩獵與戰爭的所有領域。古花拉子模地區的阿米拉巴得文化進入早期鐵器時代不晚於公元前１０世紀。弗爾乾納盆地一支較為發達的早期鐵器時代文化是楚斯特文化，在這一文化的達爾弗爾津特佩遺址出土有早期的煉鐵的礦熔碴。楚斯特文化的年代在公元前２０世紀與公元前１０世紀之交。商周時期中原地區青銅冶煉術已達到相當水平，但是從商代中期到周末數百年間，人工冶鐵術並未在高超的冶銅技術的影響下發展起來，西周末偶見人工冶煉的鐵器時，仍使用隕鐵。新疆屬於中亞的一部分，大多地方的地理地貌與中亞其他地區區別不大，特別是北疆一些大河將新疆與以西中亞國家連為一個大的自然地理單元，考古發現表明在古代它們擁有相同的文化。和中亞其他地區一樣，新疆在公元前２０世紀與１０世紀之交進入了早期鐵器時代，並很快普及。中、西亞地區發現的早期鐵器為原始的塊煉鐵，窮科克台地墓地出土的鐵器經北京科技大學冶金史研究所鑑定，為塊煉鐵或滲碳鋼，中原地區最早出現的人工冶鐵亦為塊煉鐵，早期的冶鐵技術一致，從新疆和中原地出土的金鐵合體或金玉合體的器物看，早期鐵器十分珍貴。商代開始，中原和古西域就有非常密切的文化聯繫，商末貴族墓葬中的玉來自西域，三門峽虢國墓地出土中國最早的人工冶鐵品，這裡還出土過一面早期銅鏡，背面為線描的動物紋飾，明顯不是中原體系的銅器，風格類同的銅鏡在和靜縣察吾乎溝文化中發現過—件，德國柏林博物館收藏品中有一件，虢國墓地的那面銅鏡顯然是西來的。鄯善縣洋海墓地出有一銅鐵合體的鐵器，同墓地出有管銎戰斧、鈴形鏤孔銅器等，這些銅器在西亞等地公元前一千六、七百年遺址中就有發現，中原和中國北方地區發現的同類銅器年代到商末。最近在塔什庫爾乾地區發現喇叭口狀銅耳環，它是安得羅諾沃文化中的典型銅器，類同器物在甘肅河西及中國北方地區都有發現，年代在商周。上述器物明顯是從西亞、中亞經新疆向中原流布，和這些器物一樣，在西亞和中亞早已出現的鐵器也隨之由西向東傳布。新疆鐵器出現的時代早，發現多，河西沙井文化發現二件鐵器年代可早到西周，關中地區鐵器早到春秋早。人工冶鐵術由西亞、中亞經新疆向中原傳布的線路也基本清楚。冶鐵術傳入中原後，在已經十分發達的青銅冶煉技術的基礎上，很快發明了冶鑄生鐵，這項工藝早西方一千多年，從此中國的冶鐵術開始領先西方。 最早進入人類視野的鐵礦物無疑是鐵隕石（或簡稱隕鐵），這種不折不扣的天外來客，為人類提供了有關鐵的最初知識。
鐵隕石主要由鐵鎳合金組成，一般含鎳4～10％，極少數隕鐵中的鎳含量可以高達60％。隕鐵的絕大部分都是可鍛的。
有證據表明，石器時代的人們已能夠利用隕鐵。居住在西格陵蘭約克角地區的石器時代的人們，一直用含鎳8％左右的隕鐵製造工具。在北格陵蘭曾發現過一把愛斯基摩人的小刀，由一些裝在海象牙上的隕鐵片組成。在中國，古代隕鐵製品也正在不斷被發現。1972年冬，在河北省藁城縣台西村商代遺址（碳－14測定年代為公元前1520±160年），發現了一件鐵刃銅鉞。全鉞殘長111mm，闌寬85mm。鐵刃寬60mm，在銅外部分已經斷失，銅身夾住的部分厚2mm，深 10mm。對這件古兵器進行的科學考查表明，“鐵刃中沒有人工冶鐵所含的大量夾雜物，原材料鎳含量在6％以上，鈷含量在4％以上。更為重要的是，儘管經過鍛造和長期風化，鐵刃中仍保留有高低鎳、鈷層狀分布”，研究者據此斷定，這件銅鉞的鐵刃系由隕鐵製成，而整個銅鉞的製作過程是：先將隕鐵鍛造成薄刃，然後再澆鑄青銅柄部。
在我國歷代文獻中，有關隕鐵的記載也可謂不絕如縷。最早記錄隕鐵墮落現象的是《史記》：“秦獻公十七年（公元前368 年），櫟陽雨金四月至八月。”所謂“雨金”是指許多鐵隕石同時墮落，也即現代人所謂的“隕石雨”，而櫟陽是秦獻公的都城，其地在今陝西臨潼東北。其後，唐代樊綽《蠻書》中記載雲南南詔王備有“天降鐸鞘”。段成式《酉陽雜俎》中說“南番有毒槊……言從天而下，入地丈余”。北宋治平元年（公元1064年）某日，沈括在常州宜興縣曾親見隕鐵墮落並作了詳細記載：“是時火息，視地中只有一竅如杯大，極深，下視之，星在其中，熒熒然。良久漸暗，尚熱不可近。又久之，發其竅，深三尺余，乃得一圓石，猶熱，其大如拳，一頭微銳，色如鐵，重亦如之。”此後，在《元史?五行志》中也有一段清楚的記載：“元至正十年（公元 1350年）十一月冬至夜，陝西耀州有星墮於西原，光耀燭地，聲如雷鳴者三，化為石，形如斧。一面如鐵，一面如錫，削之有屑，擊之有聲。”
建國以後，許多隕鐵實物也已被陸續發現。如1958年在廣西南丹發現了早期降落的鐵隕石雨，經現場勘查，已發現的十九塊南丹鐵隕石中，最小者為1.3kg，最重者為1.9噸，含鎳量在7％左右。而不知何時落在我國新疆準葛爾地區的一塊重約二十噸的鐵隕石，則是目前世界上收集到的第三大鐵隕石。
以上事實說明，原始民族在早期就已經能夠利用天然隕鐵。而至遲在商代中期，中華民族的先祖們已經掌握了一定水平的鍛鐵技術，熟悉鐵的加工性能，認識鐵與青銅在性質上的差別。顯然，中國人對鐵的最初認識只能更早。
煉銅早於煉鐵，不僅已為考古文物和歷史文獻所證實，而且也符合冶金技術的發展規律。原因很簡單，就像從樹上摘蘋果總是從低處摘起一樣，由於煉銅（專指古代）較煉鐵容易，最早誕生的當然是煉銅術。
煉銅術起源於新石器時代的人們對自然銅的利用。絕大部分自然銅是含銅高達98－99％的紅銅，不僅具有金屬光澤，而且具備良好的加工性能。最初，人們也許只是把自然銅當成石料來打制石器，在實踐中必然會發現自然銅具有石頭無法比擬的延展性，容易按需要打製成形。接下來，人們自然也會發現，將自然銅放到火里燒過後，打制起來就會更加容易。如果火焰溫度足夠高，自然銅就會熔化，而熔化的銅水能夠流動，凝固以後又可隨容器成形。這一現象的反覆出現，必然導致煉銅技術與鑄造技術的萌生。
紅銅的熔點是1083℃，而早在公元前5000年前後的仰韶文化前期，陶器的燒成溫度就已達到了900－ 1000℃，已經具備熔煉自然銅的技術基礎。我們已經知道，在銅礦床的表層，除了自然銅外，還有孔雀石和赤銅礦，尤其是孔雀石，色彩鮮艷奪目，極易引人注意。孔雀石常同自然銅一起出現，並與銅銹有類似的顏色，這就容易使人產生聯想，激起用孔雀石煉銅的衝動。而這種衝動一旦付諸實踐，就是煉銅技術的誕生。稍具化學知識的人都知道，孔雀石屬於鹼式碳酸銅，只要加熱到一定溫度，就會分解為氧化銅，而氧化銅同木炭一起加熱，就能還原出銅來。
鐵的情形則很不相同。鐵很易被氧化，除隕鐵外，自然界中的鐵都呈氧化物或其它化合物的形態存在。純鐵的熔點為1537℃，直接熔鐵在新石器時代根本就不可能。鐵礦石的還原溫度雖然並不需要這么高，但溫度低時還原速度很慢，對實際生產沒有意義。同時，低溫還原出來的鐵在冷卻時很容易被重新氧化，又變成了鐵鏽。因此，儘管銅、鐵礦總是共生，在煉銅術誕生之後，冶鐵術的誕生仍須時日，需要一場深刻的技術革命為其準備足夠的條件。事實是，這場技術革命果然發生了，時間是公元前3500年至公元前2600年，持續近千年之久，相當於中國銅石並用時代的早期。
從嚴格意義上講，這是一場制陶技術的變革，變革的內容主要是：用快輪制坯代替手制；改革陶窯火道和箅面火眼，使窯室內的火力更加均勻；擴大窯室直徑，窯壁由直立改為內收。窯壁內收是為了封窯的方便。在陶器燒到一定火候時密封飲窯，就會製造出還原氣氛而燒出灰陶，此時如果讓大量松煙進入，使其發生滲碳作用，就會燒出很好的黑陶。由敞口氧化燒制紅陶進步為密封飲窯製造還原氣氛燒制灰、黑陶，透露了一個非常重要的信息：人們已經掌握了對銅鐵冶煉至關重要的知識――高溫下的還原。
由於時代的局限，我們今天還無法弄清原始冶銅術的細節，但是，有一點是可以肯定的，在制陶術完成上述變革之後的公元前2600年－前2000年，中華大地上的銅器突然多了起來，除紅銅外還有了青銅和黃銅，並最終順利進入了青銅時代。這當然不會是偶然現象，唯一合理的解釋只能是，源於制陶術的冶銅術分享了制陶術的最新成果，完成了由萌生期到成熟期的過渡。而隨著冶銅技術的成熟，冶銅實踐也變得豐富多彩起來。也只有到了這時，銅、鐵礦共生的前提對於冶鐵術的誕生才有了實際意義。而煉鐵高爐首先在中國誕生也才有了根據，當然，這是後話。
冶鐵史始於塊煉鐵出現
目前已知的中國最早的銅器，是1973年出土於陝西臨潼姜寨仰韶文化遺址（約公元前3700年）的原始黃銅片和出土於甘肅東鄉馬家窯文化遺址（約公元前 3100年）的青銅刀，中國冶銅術的起源當然不會晚於公元前3100年。根據國家“夏商周斷代工程”的最新成果，夏代的紀年範圍為公元前2070年～前 1600年。也就是說，大禹活動的時間是在公元前2070年前後，距離冶銅術的起源至少已有千年之久。在長達千年的冶銅實踐中，無論是銅礦的冶煉、銅器的鑄造，還是冶煉設備的修造，都沒有理由不進步。考古發現證實，中國早期煉銅使用陶尊，外部塗有草拌泥，起絕熱保溫作用，內面塗有耐火泥層，銅礦和木炭直接放入爐內。這一裝置不同於從外部加熱的“坩堝”式熔爐，可以使爐內溫度提得更高。可以想像，在這種內熱式陶尊爐中，當混入銅礦中的氧化鐵礦較多時，在煉渣中還原出鐵來幾乎是一種必然現象。而塊煉鐵在冶鐵史中首先出現就是最好的證明。
塊煉鐵也稱為鍛鐵，是在較低的冶煉溫度下由鐵礦石固態還原得到的鐵塊。在西南亞和歐洲等地區，直到十四世紀煉出生鐵之前，一直採用塊煉法煉鐵。冶煉塊煉鐵，一般是在平地或山麓挖穴為爐，裝入高品位的鐵礦石和木炭，點燃後，鼓風加熱。當溫度達到1000℃左右時，礦石中的氧化鐵就會還原成金屬鐵，而脈石成為渣子。由於礦石中其它未還原的氧化物和雜質不能除去，只能趁熱鍛打擠出一部或大部，仍然會有較多的大塊夾雜物留在鐵里。由於冶煉溫度不高，化學反應較慢，加之取出固體產品需要扒爐，所以產量低，費工多，勞動強度也大。與生鐵不同，塊煉鐵含碳極低，質地柔軟，適於鍛造成形。由於塊煉鐵在鍛打前疏鬆多孔，故也被稱為海綿鐵。
不難看出，我國古代的內熱式陶尊煉銅爐很適於冶煉塊煉鐵，中國歷史上最早的人工冶鐵產品當然也非塊煉鐵莫屬。曾經有一種流傳很廣的說法，以“江蘇六合程橋兩座東周墓曾出土用塊煉鐵製成的鐵條和白口鑄鐵丸，湖南長沙一座春秋晚期墓中曾出土白口鑄鐵鼎和一把中碳鋼製成的劍”為據，斷論在中國冶鐵史上，一開始就是塊煉鐵、白口鑄鐵和鋼同時出現，“這是我國古代冶鐵工匠的勳業，是世界冶鐵史上的奇蹟”云云。世界上哪來那么多奇蹟？事物發展的規律又豈能輕易違背。當然，立此論者以春秋時期為中國冶鐵史的開端，而“中國冶鐵始於春秋”又是學術界權威的結論，提出這種看法原也情有可原。殊不知，中國冶鐵術在夏代就已開花，春秋戰國之際的鐵、鋼並出，不過是中國冶鐵術取得突破性進步，開始結果而已。
說到這裡，不由使筆者想到了一個有意思的插曲。事情發生於古人類考古學界，中國史前歷史上最為重要的晚期智人――山頂洞人的化石材料，在建國前經西方古人類學專家魏敦瑞（Weidenreich.F）研究，認為其中的三具頭骨分別代表原始蒙古人、美拉尼西亞人和愛斯基摩人三個不同的類型。言下之意，是這三種人的祖先跑到了一個山洞裡。建國以後，中國當代古人類學家吳新智根據模型又作了新的研究，發現三者均代表原始的蒙古人種，差別只在於一些細節尚未充分形成。學術界這才恍然大悟，原來山頂洞人本來就是這三種人的共同祖先，而不是這三種人的祖先為了某一重大事件不遠萬里到一個山洞裡來聚會。
差之毫厘，謬以千里。同樣的事實可以得出相反的結論，為學者能不慎哉！
文明初肇“剛鐵”生逢其時
在缺乏物證的情況下，筆者膽敢把塊煉鐵放在中國冶鐵史的開篇，當然有所根據。以《古代社會》一書名垂青史的摩爾根曾告訴我們，“人類的經驗所遵循的途徑大體上是一致的。在類似的情況下，人類的需要基本相同。”驗之於人類發展史，此說不謬。由石器而陶器，再到銅器和鐵器，是世界上所有民族共同的發展軌跡。當世界上其它地區的冶鐵史都從塊煉鐵開始時，中國冶鐵史獨從生鐵開始，當然不合情理。不僅不合情理，也有悖科學規律。冶煉溫度只能由低到高，冶煉設備也只能由簡易到複雜。先有塊煉鐵，後有生鐵，必然是歷史的真實。前文已述，由於塊煉鐵產量低、費工多、勞動強度大，人們為了提高產量，就要強化鼓風和加高爐身，爐子必將逐漸從地坑式向豎爐發展。爐身加高以後，爐內上升的煤氣流與礦石接觸的時間延長，能量利用率有了提高。鼓風強化則有兩方面的效果：一方面使氣體壓力加大，穿透爐內料層的能力增強，因而允許增加爐身高度；另一方面是燃燒強度提高，直接提高了爐內溫度。這些都促使產量提高。可是，事物總是一分為二的，溫度高了雖然鐵產量有所提高，往鐵里滲碳的速度也加快了，當滲碳超過2％以後，就引起了質變，得到的是另外一種產品――生鐵。生鐵的熔點最低可達1146℃，而溫度升高后還促使原料中的其它元素被還原進入鐵中，這就使得生鐵的熔點更為降低。於是，得到液體產品的可能出現了。當然，也不排除另一種可能，這就是在原始的塊煉爐中，由於爐子過熱或燃料比過大，偶然也能得到生鐵。筆者以為，這種最早的液態生鐵非白口鑄鐵莫屬。在這種白口鑄鐵中，幾乎全部的碳都與鐵化合形成了碳化三鐵，其斷口呈暗白色，晶粒粗大，具有很大的硬度和脆性，因此被稱為“剛鐵”，既不能承受冷加工，也不能承受熱加工。問題的關鍵恰恰是在這裡。本來塊煉鐵含碳極低，質地柔軟易於鍛造；而白口鑄鐵又脆又硬，完全失去了塊煉鐵優良的鍛造性能。白口鑄鐵，也即“剛鐵”有沒有用？如何利用？對這一問題的不同認識是東西方冶鐵史發展的分水嶺。
毫無疑問，西南亞和歐洲地區在早期由於爐子過熱或燃料比過大肯定也得到過液態生鐵，由於其鍛造傳統過於強大，而生鐵不耐鍛打，這種液態生鐵多被視作冶煉不正常的產物而拋棄了。在中國則不然，生鐵一開始就有了用武之地。這一點在《禹貢》篇中同樣透露了玄機。
我們知道，夏代已邁入了文明的門檻，而文明的主要標誌是發明了文字。“倉頡造字，鬼神夜哭”，文字既能“感天地而泣鬼神”，足見其在先民心目中的重要位置。而中國先民對文字載體的選擇則決定了中國冶鐵史的走向。考古發現已經證實，中國最早的文字或畫於陶器，或刻於竹木，或鑄於銅鐵，或鏤於甲骨，而竹木和甲骨是最常用的材料。不管是刻還是鏤，“筆”的硬度至關重要。當“剛鐵”初現時，雖然不耐鍛打，其硬度卻是當世之最。作為部落聯盟的首長，讓梁州進貢“剛鐵” 用於刻鏤文字實屬理所當然。而一旦這種產品有了用途，其生產工藝自然就會有人琢磨。春秋戰國之際的鑄鐵大興，實肇始於此。“剛鐵”的出現，恰逢其時。
當然會有人對這一說法不以為然，他們會問，比中華文明更早的古埃及文明，為何對生鐵的早期發明未做出貢獻？原因當然很多，其中之一則可能是其文字用不著刻鏤。古埃及人發現了紙草，並用作書寫材料。紙草是由生長在尼羅河三角洲的一種近似蘆葦的水生植物（紙草）製成的，古埃及人割下紙草，取出草骨，切成小薄條，在木板上一塊塊貼起來，壓平曬乾後即成黃色紙卷。筆管則用紙草莖，墨水由紙草炭化加水配成。在紙草上寫字當然要比在竹木或甲骨上容易得多。歐洲作為古埃及文明的影響區，在初期視生鐵為廢物實屬情理之中。
承接傳統生鐵鑄造成形
大膽也好，狂妄也罷，至此為止，筆者為中國冶鐵術的起源提供了一個新的說法，這就是：中國原始冶鐵術至少在公元前2070年前後即已在古梁州誕生。塊煉鐵（柔鐵）首先出現，白口生鐵（剛鐵）緊隨其後。由於白口生鐵一出現就派上了用場（刻鏤），使得生鐵冶煉技術得以生存並有所發展，並最終由於青銅冶鑄技術的影響，在春秋戰國之際奠定了中國冶鐵術的基本走向――以生鐵冶鑄為主。而以生鐵冶鑄為主的技術傳統是中國古代金屬文化與西方早期以鍛鐵為主的金屬文化的主要區別。從某種意義上說，也正是生鐵冶鑄技術的早期發明與廣泛套用，造就了中華文明最初的輝煌。為了弄清中國早期冶鐵術以生鐵冶鑄為主的原因，我們不妨簡要回溯一下中國早期青銅冶鑄的歷史。
黃帝采首山銅鑄鼎的傳說，前人多認為荒誕不經。現在看來，黃帝生存的年代肯定是在公元前3000年以後，其時冶銅術早已誕生。將此說與“蚩尤以銅作兵”的傳說相聯繫，則黃帝鑄鼎未必不可能。
繼黃帝鑄鼎說之後，傳說中還講到禹鑄九鼎以及禹子啟曾命人在昆吾（其地在今河南濮陽附近）鑄鼎。據郭沫若考證，昆吾在當時是一個冶銅中心，昆吾的銅在古代非常著名。如果說黃帝鑄鼎之說因無法證實可以存疑的話，禹鑄九鼎的傳說卻幾乎可以肯定，因為河南偃師二里頭文化可以作證。
二里頭文化一期至四期的年代為公元前1900～前1600年，而夏代的紀年範圍是公元前2070～前1600年，二里頭文化當然屬於夏文化。在二里頭文化遺址中，不僅發現了鑄銅手工業作坊的遺蹟，找到了冶煉用的陶鍋、陶范和殘留銅渣，而且出土了青銅材質的刀、鏃、錐、魚鉤、鈴之類的小件銅器和鑿、錛、爵等較大的銅器。其中的一件銅爵，通高12厘米，經電子探針法定量分析，含銅92％，含錫7％，屬於典型的青銅器。研究者指出，當時的青銅冶鑄技術正在由初級階段向高級階段過渡。
在時代稍晚於二里頭文化的鄭州二里崗商代遺址（碳14年代為公元前1550年左右）中，出土了大量的青銅器，其中有多種兵器。與二里崗文化同期的湖北盤龍城則出土了159件青銅器，有器形25種。在四件青銅禮器中，其中三件的含錫量在7％上下。研究者據此斷定，當時的青銅禮器，大多數是按一定的銅、錫配比鑄成的，這隻有在青銅冶鑄技術的高級階段才能辦到。
到了以安陽殷墟為代表的殷商後期，青銅器的冶鑄技術已相當高超，不僅器形相當完備，而且儘可能用鑄造的方法解決金屬器件的成形問題，其它加工工藝均處於從屬地位。從殷商後期到西周晚期，幾乎所有的青銅器件都由鑄造成形，儘管某些器物的形制相當複雜，匠師們習慣的做法仍是採用多種形式的鑄接工藝或經多次鑄接使之成形。甚至軸配合和薄壁件的製作也通過鑄造手段來實現。
不難看出，鑄造成形是中國早期青銅冶鑄技術根深蒂固的傳統。而傳統的力量往往是巨大的。在冶鐵術誕生之初，需要鍛造成形的塊煉鐵占主導地位，用於刻鏤的“剛鐵”只是偶然才能得到，數量極少。問題在於，當冶鐵術誕生的時候，青銅冶鑄技術已接近成熟，煉銅爐也已逐漸由矮小的陶尊爐向具有一定高度的鼓風豎爐發展，這一技術進步的趨勢遲早要對冶鐵術產生影響。當“剛鐵”由於技術進步變得越來越多，僅僅用於刻鏤已無法消化時，為“剛鐵”尋找新的出路就成了問題。而這時，擁有鑄造成形技術傳統的中國古代冶鑄匠師，當然不會把液態生鐵及其凝集物視作廢物，他們必定會採用最得心應手也是最近便的鑄造成形方法來利用這些（雖然不太令人滿意的）“惡金”。於是，鑄鐵技術宣告誕生。接下來當然是鑄鐵技術的不斷完善和發展。當社會終於認識到鑄鐵的作用，開始大力推廣時，這種最富 “革命性”的金屬終於大搖大擺地登上了歷史舞台，而這一時刻，歷史的車輪正好行進到春秋中葉，距離冶鐵術的誕生，已有1400多年之久。
管仲霸齊鑄鐵初顯神通
照理說，有高度發達的青銅冶鑄技術作背景，冶鐵術的發展不應如此緩慢。不過，既然事實如此，我們倒不妨試著找出其中的原因。泰利柯特有一個論點：冶鐵術並非先進煉銅工匠的專利，而是更早期原始煉銅工匠的發明，或者竟然完全是由不懂煉銅技術的一批新人創造的。這一說法似乎暗示著冶鐵術的起源比我們能夠認識到的還要久遠。不過，這一說法確有道理。以常識而論，工藝愈先進，規矩就愈多，出現意外的可能性就愈小。而煉銅時煉出鐵來，本來就純屬意外。順著這一思路下推，我們就會發現，在青銅時代，冶鐵術的誕生並非驚天動地的大事，只不過是一樁新生事物而已。而新生事物要取得社會的承認當然頗費時日。更何況，在制鋼技術發明以前，作為新產品，（塊煉鐵）制工具硬度不如青銅，（白口生鐵）鑄禮器又黑不溜秋，缺乏耀眼的光澤。鐵欲大行於世，必須等待時機，而這一時機到來的標誌應該是：處於地表易采易煉的氧化銅礦已不敷使用，鑄鐵的生產成本已大為降低，生產力的發展又急需大量的工具。試想，在生產力低下的奴隸制時代，要滿足這樣的條件談何容易，鑄鐵的姍姍來遲自有道理。不過，當時鐘指向公元前六世紀的春秋中葉時，這一時機終於成熟了。
在烽火戲諸侯的周幽王自取滅亡後，關中地區充滿了野蠻的戎人。宮室文物大部被毀，土地日見荒蕪，繼位於危難之時的周平王不得不東遷洛邑，重新建國，這就是東周的開始。東周之時，王室衰微，加上周邊夷狄不斷侵擾，國家名為統一，實已分崩離析。各路諸侯趁隙而起，爭霸中原，以實力較短長（後人將這段歷史稱為春秋，始於公元前770年，終於公元前476年）。在經過了一番此消彼長之後，公元前651年，齊桓公在葵丘（今河南蘭考縣東）大會諸侯，周王派宰孔參加，賜給齊桓公“專征伐”的權利，自此開始了“禮樂征伐自諸侯出”的局面，齊桓公也由此成為春秋時代的第一個霸主。
齊國原本不大，又地處文化較為落後的東海之濱，為何能首先稱霸呢？最直接的原因是明智的齊桓公任用了管仲為相。能幹的管仲則通過發展工商業賺取錢財，使國家很快富足，軍力迅速強大了起來。而在管仲諸多的富國強兵措施中，“官山海”是最為有效的一種。
據《管子?海王》篇載：“桓公曰：然則吾何以為國？管子對曰：唯官山海可耳。”郭沫若認為，“‘官’者，管也。‘管海’自然是指管制鹽業，‘管山’就是把礦產管制起來，這裡就包含著銅鐵。齊桓公時已有鐵的使用，我看是毫無疑問的。因此，《國語?齊語》裡面，管仲所說的‘美金以鑄劍戟，試諸狗馬；惡金以鑄鋤夷斤，試諸壤土’，美金是指青銅，惡金是指鐵，也是毫無疑問的。……齊桓公之所以能夠劃時代地成為五霸之首，在諸侯中特出一頭地，在這兒可以找得出它的物質根據。煮海為鹽積累了資金，鑄鐵為耕具提高了農業生產。所以桓公稱霸並不僅僅由於產生了一位特出的政治家管仲，而是由於這位特出的政治家找到了使國富強的基本要素。”
郭沫若的分析是令人信服的。這同時也告訴我們，鑄鐵技術在齊桓公時已接近成熟，因此才引起了當權者（管仲）的注意。反過來，由於當權者的大力提倡，鑄鐵技術的發展也就大大加快了速度。試想，鑄鐵農具的使用既然能使齊國“足食”，相鄰各國必將仿而效之。稍後的戰國時代鑄鐵技術被七國普遍採用，其最初的契機應該是在這裡。而中國冶鐵術以生鐵冶鑄為主的基本走向由此而奠定就毫不奇怪了。
