山东在北宋时称京东路,涵盖徐州地区,在这块广袤的大地上有四座著名的“监”。监是掌管某一项国家控制物资的机构,各地可因事而设,最著名的有兖州莱芜监、徐州大通利国监,此外,登州、齐州、淄州、沂州都是著名的冶铁重镇。

苏轼在1078年路过徐州,看到壮观宏伟的冶炼场面,曾赋诗曰:“根苗一发浩无际,万人鼓舞千人看。投泥拨水愈光明,烁玉流金是精悍。南山栗林渐可息,北山顽矿何劳锻!为君铸作百炼刀,要斩长鲸为万段!”这首诗记录了冶炼的情形,“根苗一发”说明工匠们找到了石炭的矿苗,催发了冶炼的规模。

北宋时朝廷对于铁的需求是迫切的,铁是打造犁铧镰锄的重要材料,对农耕生产起着决定性的作用,同时也是锻造冷兵器的重要材料,戍边固国,对铁的需求是“官确”,地方对于朝廷的“官确”是“纳课”。在这种情况下,连道士都加入冶炼大军,据《续资治通鉴长编》记载:“兖州道士冶,岁课铁二万余斤,主者尽力采炼,常不能及。”

铁在史前时期就为人类所知道，至于炼铁是从什么时候开始的，却没有得出肯定的结论。用铁最早的国家当推埃及、中国和印度。约在公元前2700年的埃及金字塔里就发现有一部分是用铁作建筑材料的。我国黄帝时代(公元前2550年左右)的指南针就是使用铁的证明。印度在3000多年前就已使用铁作武器。埃及炼铁和用铁的历史与我国不相上下，可能比我国要早一点。

我们的祖先很早就会炼铁和用铁。春秋时代齐国宰相管仲的《管子·海王篇》里有一段话，译成今文，意思是：如果要把事情做成，一个妇女必定要有一根针和一把刀；一个农人必定要有一把锄头、一把铲子、和一把锹；一个替人家驾马挽车的人必定要有一把斧头、一把锯子、一把钻子和一把凿子。如果没有这些工具而能把事情做成，天下是没有的。可见当时对铁的使用已经相当普遍。在《管子·地类篇》里又说：“出铜之山四百六十七山；出铁之山，三千六百九山。”可见当时发现的铁矿已经很多，而且这些铁矿也不是在一个短时间内所能发现的。在《国语·齐语》里管仲还说：拿青铜来铸成剑、戟一类的武器，试用在狗马身上；拿铁来铸成锄头、铲子、镢子等农具，应用在田地上。可见当时已经能够炼出生铁来铸造杀人利器和生产工具。距今2500多年前的齐灵公时，齐国已有炼铁工人4000名。这说明当时炼铁业的规模已很可观了。

1972年，在河北蒿城县台西村一座殷商时期奴隶主坟墓里，发现了1件铁刃铜钺(刀口镶铁的兵器)，距今已有3500年左右了。

1960~1961年，在河南辉县古墓里挖掘出战国时期的铁器，几乎不带铁锈，这足以证明当时冶铁技术已经达到相当水平。

秦汉以后，炼铁技术和规模大大发展，铁的产量也大大增加。到了汉武帝时，把炼铁、煮盐和铸钱三大行业作为官营，全国设置铁官49处，使炼铁生产技术更有迅速的进展。当时官营的300人以上炼铁工场就有40多处，从事炼铜铁的所谓“卒徒”多到10万人，规模之大，可想而知。

原始的炼铁方法，大致是在山坡上就地挖个坑，内壁用石块堆砌，形成一个极简陋的“炉膛”，里面装以木炭和矿石，依赖自然通风，空气从“炉膛”下面的孔道进入，使木炭燃烧，部分矿石就被还原而成铁。由于通风不足，炉膛较小，炉温难以提高，生成的铁混有许多渣滓，叫毛铁。不久，劳动人民创造出了“橐”的装置。橐是一种皮囊，是人类历史上最早出现的原始送风工具。以后又出现了风箱。随着鼓风设备的不断改进和完善，这种原始的炼铁炉就逐步加高，慢慢演变而成原始的土高炉，炉温也随之而提高。在这种炼炉中得到的不是毛铁而是液态的生铁了。在河北遵化县附近曾发现这样一座高4米、整个用石块砌成的炉子，并且装有2具风箱。据考证，这可能是古老土高炉的遗迹。而西欧在公元1350年以后，才有用石头砌成的竖式高炉，炼出液态铁来。

综上看来，铁的冶炼和应用以我国和埃及为最早。用高炉来炼铁，我国要比西欧早1000多年。

原理　　湿法冶金在我国古代就有，《天工开物》中好像有记载---曾青得铁则化为铜(曾青是指硫酸铜溶液，意思是：硫酸铜遇到铁就会变成铜）。　　就是在铜的硫酸盐溶液中加如铁，可以得到铜。其实就是用金属性强的物质，去置换比它弱的金属，如在硫酸铜溶液中加入金属锌或铁,可置换得到金属铜,这就是湿法炼铜的原理,主要反应为:(1)CuSO4+Zn=Cu+ZnSO4; (2)CuSO4+Fe=Cu+FeSO4　　我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换，从而发明了水法炼铜。它成为湿法冶金术的先驱，在世界化学史上占有光辉的一页。　　在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”，晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜，其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说：“鸡屎矾投苦洒（醋）中涂铁，皆作铜色”，即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水，但可溶于醋，用醋溶解后也可与铁起置换反应。显然认识的范围扩大了。到唐末五代间，水法炼铜的原理应用到生产中去，至宋代更有发展，成为大量生产铜的重要方法之一。

我国古代工匠们在冶炼过程中不断有独特的创造，通过退火､正火､淬火､化学热处理等工艺，炼出了炒钢､百炼钢､灌钢等品种｡我国古代炼铁､炼钢技术虽然起步相对稍晚，但是它的发展却是后来居上｡例如商代熔铸司母戊方鼎这样的大型铸件，必须要有较大的熔炉､鼓风器和较高的炉温｡

司母戊方鼎是我国商代青铜器的代表作，为一次铸造成功，标志着商代青铜器铸造技术的水平｡被推为“世界出土青铜器之冠”｡

春秋战国时期列国纷争，楚王听说铸剑师欧冶子的大名，为了在纷争中获胜，就叫他制造宝剑｡

欧冶子走遍江南名山大川，寻觅能够出铁英､寒泉和亮石的地方，因为只有这3样东西都具备了，才能铸制出利剑来｡

欧冶子来到了龙泉的秦溪山旁，发现在两棵千年松树下面有7口井，排列如北斗，明净如琉璃，冷澈入骨髓，实乃上等寒泉｡于是，欧冶子又在茨山下采得铁英，拿来炼铁铸剑，就以这池里的水淬火，铸成剑坯｡由于没有好的亮石可以磨剑，欧冶子又爬山越水，千寻万觅，终于在秦溪山附近一个山岙里，找到亮石坑｡

欧冶子发觉坑里有丝丝寒气，阴森逼人，知道其中必有异物｡于是焚香沐浴，素斋3天，然后跳入坑洞，找到一块坚利的亮石，用这儿的水慢慢磨制宝剑｡

经两年之久，终于铸剑3把:第一把叫“龙渊”;第二把叫“泰阿”;第三把叫“工布”｡

这些宝剑弯转起来，围在腰间，简直似腰带一般，若乎一松，剑身即弹开，笔挺笔直｡若向上空抛一方手帕，从宝剑锋口徐徐落下，手帕即分为二｡斩铜剁铁，就似削泥去土｡之所以如此，皆因取此铁英炼铁铸剑，取这池水淬火，取这山石磨剑之故｡

欧冶子铸成宝剑，是和他的冶金技术分不开的｡其实先民在此之前的商代中期，就已经对铁有所认识，而且已能够进行锻打加工并与青铜铸接成器｡

商代高度发达的青铜冶铸技术，使它从矿石､燃料､筑炉､熔炼､鼓风和范铸技术等各个方面，为人工炼铁技术的出现创造了条件｡