作為目前發現時代最早、面積最大的鄭州古滎漢代冶鐵遺址，發現于1964年， 1975年鄭州市博物館對其進行大規模的發掘。發現兩座大型橢圓形的煉鐵爐，以及一批重要的冶鐵遺跡，出土文物近千件。出土資料證明這是西漢中、晚期至東漢時期河南郡鐵官的第一作坊遺址（鄭州市博物館，《鄭州古滎鎮漢代冶鐵遺址發掘簡報》，《文物》1978年第2期）。

　　古代的冶鐵爐又叫鼓風爐，自戰國至西漢的500年間高爐鼓風的設備是橐 （ 首都鋼鐵公司，劉云彩，《中國古代高爐的起源與演變》，《文物》，1978年第3期）。到漢代，隨著爐子的體積和容積的加大，對爐子的鼓風量的要求也越大。這就需要有很大和很強的鼓風設備，以適應冶鐵爐的需要。

　　高爐產量和風量關系極大。古滎漢代冶鐵爐是目前全國發現的最大的煉鐵爐。《中國冶金史》編寫小組曾對古滎冶鐵遺址高爐進行復原，復原出的高爐高6米，容積在50立方米（《中國冶金史》編寫組，《從古滎遺址看漢代生鐵冶煉技術》，《文物》，1978年第2期）。容積如此大的高爐冶煉對鼓風的要求是相當高的。

　　關于古滎高爐的鼓風問題，李京華先生曾對其做出研究，認為是采用機械鼓風，并認為位于一號、二號煉爐中間后部的“四柱坑”就是鼓風機械的遺跡所在。對于四個柱坑，先生推測在他們之間曾設置有立輪的大型框架，頂部兼裝防雨的房屋頂（李京華：《李京華文物考古論集》，第125頁，中州古籍出版社，2006年）。目前，“四柱坑”僅存西邊一處，為何東側沒有相關的發現，先生認為是在平整土地時被毀壞。這樣的話，兩邊就可以對吹鼓風。不過，目前對“四柱坑”功用的看法不一，有人認為四個柱洞是當時用于向爐頂提升原料的上料遺跡（ 韓汝玢、柯俊：《中國科學技術史（礦冶卷）》，第565頁，科學出版社，2007年）。

　　李京華先生認為，在柱坑四角栽立四根柱子，構成一個高大的木架子。架子中間安裝一個立輪，立輪側寬0.6米，中間用數根平板橫木連接。立輪有輪輻數根連接立輪中間軸心，置橫軸穿軸心分別架于南北兩立柱之間橫木之上，使輪離地可轉動。在立輪軸南側，附軸再固定套上一較大木輪，為傳動輪，輪側面刻出半圓形凹槽，為安裝傳動繩索。在立輪和爐子之間架設一橫木，橫木 與近立輪一端固定一個比例很小的木輪，與立輪上的木輪相對應，輪側面也刻出半圓形的凹槽，以便連接傳動繩索。在橫木中間與爐子鼓風皮橐相對處裝上拐木，拐木與皮橐把上的偃月木靠近。用人力踩動立輪轉動，立輪上木輪通過繩索傳動爐側橫木一端的木輪轉動，木輪轉動帶動橫木中間的拐木旋轉，拐木每轉一周打動偃木推進鼓風皮橐一次。這樣用多個人力踩動，使大輪轉動一周，可傳動小木輪數周。從而可以增加皮橐鼓風頻率，以強大的風力鼓入爐中。

　　但通過對先生所復原的鼓風機械進行模擬實驗，發現這套鼓風設施并不能發揮很好的作用，原因是使用這套機械進行鼓風時，力的傳送距離很長，產生的磨擦力非常大。并不比雙人手動鼓風產生的風力大，致使皮橐的沖程很短，也就是說，每次拐木打動偃月木時，皮橐都不能釋盡所吸入的空氣。并且這套鼓風裝置占地面積較大，工匠走動來往甚是不便。

　　因此，我們對“四柱坑”的功用進行了仔細的研究，由于柱坑正好位于一、二號冶爐的中軸線上，并且位置在兩座冶鐵爐后方。這就說明“四柱坑”上的設施很可能為兩座冶鐵爐共有。從這點來看，“四柱坑”作為當時用于向爐頂提升原料的上料遺跡的觀點是不無道理的。基于此，我們對“四角柱坑”上邊的設施進行大膽的復原并進行模擬實驗。

　　實驗時，我們將兩根長約80厘米，兩根長約100厘米，直徑都約為3厘米的四根木樁，埋入四個新挖的深度相等的柱洞內。將其中兩根較短的木樁分別埋入西南和東北兩個方向的柱洞內，另外兩根較長的埋入東南、西北兩個柱洞內。形成了西南、東北兩方木樁頂端低于東南、西北兩木樁頂端。這樣，在木架的中部就可搭建一個可站立的平臺。然后在兩根較長的木樁頂端架一段橫木，橫木中部玄掛繩索或鐵鏈，繩索或鐵鏈下端捆綁一根杠桿，并在杠桿的短端捆綁重物。這樣就可以利用杠桿原理進行上料。使用時，一人站于平臺控制短端，杠桿長端系有兩根長繩，一人立于冶鐵爐上緊拉繩索進行起重時的方向引導控制，并向爐內傾倒礦料或燃料。同時，一人站于礦石堆附近緊拉另一繩索進行無起重時的長端控制。這樣以來，整個上料裝置僅需三人即可控制，大大節省了勞動力和勞動強度。其中杠桿的有效擺程即在東南、西北兩木樁之間。并且，當四柱木架橫斷面成東西邊略長于南北邊的時候，其有效擺程要大于木架橫斷面成正方形。這就證明了“四角柱坑”所組成的形狀之所以呈東西略長于南北的原因。

　　實驗證明，這樣的上料裝置既方便實用，又節省時間和勞動力。同時又是對杠桿原理的很好利用。所以，我們認為遺址內發現的“四柱坑”并非是鼓風機械的遺址，而可能是中部有可踩踏平臺的杠桿上料裝置。

　　既然“四柱坑”并非為鼓風機械遺跡，那么，古滎漢代冶鐵作坊的鼓風設施問題是值得再探討的。通過考察和實驗，我們認為古滎漢代冶鐵遺址的鼓風裝置并非是立輪式機械鼓風，而是多人操作的皮橐鼓風。

　　關于漢代的皮橐鼓風，山東滕縣宏道院出土的漢畫像石有這樣的描繪（山東省博物館，《漢畫像冶鐵圖說明》，《文物》，1959年第1期，第2頁）。畫面上有冶鑄、鍛造等內容，反映的應是當時山東地區冶鐵業生產的實際情況。該石第四層畫像為冶鐵生產情況。畫面上有11人，其中3人操皮橐鼓鑄，右側4人鍛打，其余等人或審視鐵器或執器操作。這幅圖的發現至少說明在漢代冶鐵高爐和其它的爐型是使用這種皮橐制作的鼓風機械的。到東漢時期（公元31年），南陽太守杜詩“善于計略，省愛民役”，制造出水排鼓風機，“用力少，見功多，百姓便之”（《后漢書·杜詩傳》）。這是冶鐵鼓風技術的一個重大革新。

　　中國歷史博物館的王振鐸先生曾對山東滕縣宏道院漢畫像冶鐵圖上的冶鐵鼓風機進行復原（ 王振鐸，《漢代冶鐵鼓風機的復原》，《文物》，1959年第1期），并有有學者并對先生所復原的鼓風機械進行風量推算。算出其容積約為0.23立方米。如果以每分鐘鼓風20次，壓縮率60%，漏風率20%計，一個皮橐每分鐘鼓入爐中有效風量約2~8立方米（《中國冶金史》編寫組《漢代冶鑄技術初探》）。為參觀學習方便，古滎漢代冶鐵遺址管理所在二號爐西壁復原了一個直徑0.8米的皮橐，用一個人推動，風力也是相當強的。

　　用皮橐鼓風，占地面積小，可以靈活操作，并且可使皮橐內每次吸入氣體得以充分的釋放。在勞動力較多的情況下，可以輪流操作或多人同時操作，以減少個人的勞動強度。我們曾聯合古滎漢代冶鐵遺址管理所進行模擬實驗。我們在皮橐把手安裝一個橫木，可兩人同時推拉，并在橫木中部綁兩條繩索，操作時共有四人，兩人手扶橫木主要進行送氣操作，另兩人緊拉繩索，只進行使皮橐吸氣操作，二者相互配合進行鼓風。實驗表明，用這樣的鼓風裝置進行鼓風，風力很強，效果是很好的。如果加大皮橐的容量，同時增加皮橐鼓風頻率，是完全可以向爐內送入強大的鼓風量的。

　　在沒有大型機械設備的情況下，由于冶鐵作坊中每道工序都需要人力，所以需要的勞動力是很多的。中國歷史博物館經過對山東藤縣宏道院出土的漢代冶鐵和鍛鐵石刻畫像進行研究，推測以每一鐵官有鼓風爐50座，每座以13人算，每一作坊應有工人一千多人。可見，在勞動力方面，這樣大型的冶鐵作坊是相當豐富的。所以，這種多人合作進行鼓風的皮橐作為冶鐵高爐鼓風設施是很有優勢的。

　　至于每座冶鐵爐有多少這樣的鼓風裝置，通過對古滎漢代冶鐵遺址內出土的一號積鐵塊和一號爐基進行考察，每個冶爐共有4個風口，即每側有兩個風口的觀點是符合實際情況的（《中國冶金史》編寫組，《從古滎遺址看漢代生鐵冶煉技術》，《文物》，1978年第2 期）。

　　我們知道，橢圓形高爐是為活躍爐缸中心而設置的，它以其兩個中心的特點優于圓形高爐。所以從一號積鐵和鐵瘤的相對位置可以明顯看出，在鐵瘤分叉處的風口位置，即相當于積鐵長軸的三分之一，看來在長軸的三分之二處，應當還有一對風口分列于爐的兩側。如果僅在鐵瘤分叉處設置一對風口，在古代使用小風量的情況下，那么，大的風口距離很難出現面積如此巨大的積鐵。因此，推測古滎一號高爐在爐缸長軸方向，每側有兩個風口，全爐共有四個風口的觀點是合理的。也有學者認為風口不限于四個，每個風口所使用的大皮橐也不限于一件（ 邵望平：《〈禹貢〉“九州”的考古學研究》，《考古文化論集（二）》，文物出版社，1989年）。可以想象，如此多的鼓風口，鼓入顱爐內的風量是相當可觀的。

　　綜上所述，我們認為鄭州古滎漢代冶鐵遺址高爐的鼓風設施應為多人合作的皮橐鼓風，并非是裝置有轉輪機械的鼓風設施。對于這樣的論述是否正確，還望方家指正。【原標題：鄭州古滎漢代冶鐵遺址鼓風問題再探】