汉代水排
建武七年（公元三十一年），杜诗创造了利用水力鼓风铸铁的机械水排，这个水排是中国古代的一项发明，是机械工程史上的一大发明，约早于欧洲一千多年。引这种钢材的制作方法，是中国发明的。最初的鼓风设备叫人排，用人力鼓动。继而用畜力鼓动，因多用马，所以也叫马排。直到杜诗时改用水力鼓动，称水排，即汉代水排。水排的出现，是我国古代冶铁技术的重大创新，能加大风量、提高风压，增强风力在炉中的穿透力，提高冶炼强度，扩大炉缸，加高炉身，增大有效容积，较原来用人力、畜力鼓风省力而功效大。韩暨用水排冶铁，比用马排利益多得三倍。其法宋朝时失传。中国国家博物馆有复原模型。
基本介绍
最早见于《后汉书·杜诗传》“……建武七年（31），迁南阳郡知府，造作水排，铸为农器，用力少，而见功多，百姓便之。”“冶铁者为排吹炭，今激水鼓之也。”这说明东汉建武七年南阳市地区，首先使用了这种先进技术。南阳自战国时，就是冶铁基地。刘彻曾在此设铁官，据发掘材料，南阳郡内有汉代冶铁和铸造作坊5至7处，从事冶铁者世代相传，在鼓风冶铸方面积累了丰富经验。在水排之前，早已使用水碓米，杜诗正是总结了这些经验发明了水排。水排是利用水力进行鼓风的冶铁设备。王祯《农书》记载的水排构造是，在一立轴上，作上下二卧轮，用水激转下轮，则上轮用绳套带动另一个小轮，在小轮上装一个曲柄，再由一个连杆和另一个曲柄传到一个卧轴，经攀耳以及排前直木，则排（木排）随来去，将风鼓进炼炉。汉代水排较简单，排橐是当时的冶铸鼓风器，外部用皮革制成，内部用木环作骨架，体上用吊杆挂起，以便推压鼓风。其构造是，在一横轴的顶端，作一竖轮，然后在横轴中间置一拨子，水激竖轮转动横轴，使木拨子推动连杆和一个曲柄及橐前的从动杆使皮橐推压鼓风。中国国家博物馆根据《后汉书·杨璇传》和山东滕州出土的东汉画像石刻复原了东汉的冶铁水排（排橐），并在中国通史陈列中展出。在金属冶炼中，为了使燃料充分燃烧，以提高冶炼或浇铸金属的熔炉的炉温，一般都有鼓风设备。鼓风技术如何，是衡量冶金水平的重要标志。向炉中压送空气的装置，称为“排”。最初的“排”是牛皮袋，以后演变为由活塞送风的风箱。在炉前并排放几只“橐”（皮囊）列成一排，冶铸鼓风之动力主要是人力、畜力，即“人排”与“马排”。