Kỹ thuật luyện gang từ Trung Quốc

Người Trung Quốc biết dùng lò cao để nấu gang ngay từ thế kỷ thứ IV trước Công nguyên. Sở dĩ có được bước đi trước đó là do nhiều nguyên nhân. Trung Quốc có loại đất sét chịu lửa rất tốt để xây thành lò cao. Người Trung Quốc còn biết cách hạ thấp nhiệt độ nóng chảy của sắt. Họ đổ vào trong lò cao một chất mà họ gọi là "đất đen" chứa nhiều phốt phát sắt. Nếu cho thêm 6% phốt pho vào hỗn hợp sắt thì nhiệt độ nóng chảy bình thường là 1.130 độ sẽ giảm xuống còn 950 độ. Kỹ thuật ấy đã được sử dụng ở Trung Quốc trong thời kỳ đầu, sau đó nó bị bãi bỏ khi việc cải tiến lò cao cho thép không cần dùng đến nó nữa.

Than cho nhiệt độ cao hơn đã được dùng làm nhiên liệu cho lò cao ít nhất từ thế kỷ IV công nguyên. Một trong những phương pháp nấu gang là đặt quặng sắt vào những dẫy dài hình ống, lấy than phủ lên trên nồi rồi đốt. Kỹ thuật này có thêm một điều lợi là loại trừ sunfua khỏi quá trình nấu gang.

Việc dùng gang rộng rãi ở Trung Quốc cổ đại dẫn đến nhiều hệ quả quan trọng, như việc dùng lưỡi cày gang trong canh tác cùng với những công cụ khác bằng sắt như cào. Thời đó, cũng đã có dao, kéo, rìu, cưa và dùi bẳng sắt. Thức ăn được đun nấu trong nồi gang, và thậm chí cả đồ chơi cũng làm bằng gang. Trong mộ thời Hán từ thế kỷ thứ II trước Công nguyên đến thế kỷ thứ II Công nguyên có những tượng nhỏ bằng gang đúc hình các động vật. Người ta cũng đã tìm thấy những khuôn đúc bằng gang có từ thế kỷ thứ IV trước Công nguyên. Nhưng khuôn đúc này có lẽ đã được dùng để đúc cuốc và rìu, bằng đồng hoặc sắt.

Kỹ thuật đúc gang tinh xảo đã cho phép đúc được nồi và sanh có thành rất mỏng mà các kỹ thuật rèn sắt khác không thể làm được. Loại sanh có thành mỏng là thứ dụng cụ không thể thiếu được trong việc sản xuất muối ăn đại trà bằng cách làm cho nước muối bay hơi và việc này lại dẫn người Trung Quốc đến chỗ khai thác khí đốt tự nhiên bằng những lỗi khoan sâu nhằm sử dụng năng lượng đó trong nghề làm muối. Nghề này phát triển lên quy mô to lớn khi nhà Hán quốc hữu hóa nó cùng với nghề sắt vào năm 119 trước Công nguyên. Như vậy, nghề làm muối và khai thác khí đốt không thể ra đời nếu không có nghề nấu gang.

Ở thế kỷ thứ III trước Công nguyên, người Trung Quốc phát hiện ra rằng có thể làm cho gang trở nên dẻo bằng cách ủ (nghĩa là giữ gang ở nhiệt độ cao trong khoảng 1 tuần). Gang đã được ủ sẽ không bị quá giòn, chịu được sự va đập, thậm chí cả những va đập mạnh. Điều đó có nghĩa là lưỡi cày sẽ không bị gãy khi vập phải những tảng đá lớn. Gang được ủ gần như có độ dẻo của sắt rèn, nhưng lại bền và cứng hơn nhiều vì nó được đúc ra. Nó tốt gần như thép.

Một số thành tựu trong lĩnh vực đúc gang của Trung Quốc thời xưa đã đạt tới mức phi thường, hầu như không thể tin được ngay cả khi ta nhìn thấy tận mắt. Ví dụ ngôi tháp Ngọc Tuyền ở Đương Dương (Hồ Bắc) hoàn toàn bằng gang, dựng  năm 1601 cao 13m. Năm 659 công nguyên, Nữ Hoàng Võ Tắc Thiên cho làm một cột gang hình tám cạnh, gọi là Đại Chu vạn quốc công đức của thiên xu (cột trung tâm ghi công đức nhà Đại Chu trong vạn quốc chư hầu). Cột đặt trên một cái đế bằng gang cao 6m, chu vi 51m. Bản thân chiếc cột có đường kính 3,6m và cao 32m. Trên đỉnh cột là một "tán mây" cao 3m, chu vi 9m, đỡ bốn con rồng bằng đồng cao 3,6m, mỗi con ngậm một hạt trai mạ vàng. ngày nay ta được biết tổng cộng khối lượng kim loại dùng cho công việc trình bày là khoảng 1.345 tấn.

Vật thể bằng gang lớn nhất được đổ liền một khối (các ngôi tháp rõ ràng không phải liền một khối) là vật thể được dựng theo lệnh chỉ của Vua Thế Tông đời Hậu Chu (951 - 960 Công nguyên) để kỷ niệm chiến thắng Hung Nô năm 954 Công nguyên. Bức tượng phú phi thường này cao 6m, được gọi là Đại thiết sư ở Thương Châu (Hà Bắc). Nó rỗng bên trong và có thành dày từ 4-20cm.