生鐵
人類從很早就開始煉鐵了。早期冶煉出的鐵叫作塊煉鐵，它呈固體，夾雜着很多非金屬雜質。當冶煉技術提高後，人類冶煉出了生鐵。與塊煉鐵相比，生鐵呈液态，可以澆鑄成型，非金屬雜質比較少，産量和質量都有了大幅提高。從塊煉鐵到生鐵的冶煉是煉鐵技術史上的一次飛躍。
我國的冶鐵技術大約出現在西周（公元前1046年~公元前771年）時期，冶煉出生鐵使我國成為世界上最早發明和使用生鐵的國家。而歐洲許多地方的古人，雖然早于我國冶煉出了塊煉鐵，卻經過了漫長的發展，直到公元14世紀才冶煉出了生鐵。
水排
冶鐵少不了空氣的參與，鼓入爐内的大量空氣可以使爐火燃燒得更旺，也可以提高化學反應的速率，促進鐵的提純。水排是我國古代冶鐵用的水力鼓風裝置。
我國古代的鼓風器叫橐（tuó）。好幾個橐排成一排，就叫排橐。早期的排橐動力來源于馬或人，非常費力。東漢年間，南陽太守杜詩在總結勞動人民經驗的基礎上，發明了水排。
水排的發明是冶鐵技術上的一大進步，它加大了爐内的進風量，有效地提高了冶煉溫度。同時還可以擴大爐缸，加高爐身，增加有效容積，從而大大地提高了生産能力，最終促進了生鐵的冶煉。
可鍛鑄鐵
可鍛鑄鐵是一種高強度的鑄鐵，具有一定的可塑性和沖擊韌性。歐洲和美國分别在16世紀和17世紀發明了這種鑄鐵。但事實上，我國早在他們2000多年前就已經發明并使用這種鑄鐵了。河南省洛陽市的一座戰國早期遺址中曾出土過一件鐵鏟，科學家在這件鐵鏟中找到了一些可鍛鑄鐵殘餘，上面分布着團絮狀的退火石墨，這是到目前為止世界上經過科學分析的最早的鑄鐵可鍛化退火處理件。
在可鍛鑄鐵中，“球墨可鍛鑄鐵”因所含有的石墨呈球狀而得名。它有比較高的強度、塑性和韌性，鑄造加工性能也比較好。在河南省鞏義市鐵生溝曾出土過一件漢代鐵䦆（jué），它的石墨結構甚至和現行國家球墨鑄鐵标準一類A級相當。
煉鋼
冶煉技術在漢代又有了進步。煉鋼的工匠們将生鐵熔化後，在向爐内鼓風的同時，不斷地攪拌爐内的鐵水，使得鐵水中的碳元素變成二氧化碳。待二氧化碳逸散後，生鐵也就達到了除碳的目的，這個過程叫作炒鋼。炒鋼後，完全脫碳的鐵就變成了柔軟的熟鐵。這時，再進行“千錘百煉”就得到了質量上乘的鋼材，也就是百煉鋼。
百煉鋼制作艱難，成本很高，主要用來制造寶刀、寶劍等貴重的物品。魏晉時期，我國的百煉鋼就已發展到了鼎盛階段。
除了百煉鋼，由生鐵和可鍛鐵冶煉得到的灌鋼，也是用來制作刀劍的高質量鋼材。灌鋼的制作溫度高于生鐵的熔點，容易将礦渣和鐵分離開來，還可以通過控制原料配比和鼓風量等操作來提高産品的質量。北朝北齊的工匠綦毋（qíwú）懷文曾用灌鋼制造了一把鋼刀，非常鋒利。他“浴以五牲之溺，淬以五牲之脂”，制作了這把鋼刀。牲畜的尿液和脂肪均對淬火後的鋼質量有不同的影響。這說明在綦毋懷文所在的時代，不僅有了灌鋼技術，同時也知道了淬火速度對鋼質量的影響。
除了鐵和鋼的冶煉以外，我國古人也從很早就開始冶煉鋅、黃銅、含鎳白銅等金屬。這些技術在世界冶煉史上，都有着領先的地位。聰明、勤勞的中國人，在與礦石、煉爐和火的博弈中，充分展現了自己的聰明才智和創造精神，讓古老中國的冶煉工藝在世界文明的進程中大放異彩！
責任編輯郭曉博