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《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术著作,也是世界上首先部关于农业和手工业生产的综合性著作。作者是明末清初的宋应星。宋应星,1587年—约1666年,江西奉新人.《天工开物》全书分为上、中、下三篇共十八卷,描绘了一百三十多项生产技术和工具的名称、形状、工序。其中有一项铸币技术。
《天工开物》中篇-冶铸-钱 内容如下:凡铸铜为钱以利民用,一面刊国号通宝四字,工部分司主之。凡钱通利,以十文抵银一分值。其大钱当五、当十,其弊便于私铸,反以害民,故中外行而辄不行也。
凡铸钱每十斤,红铜居六七,倭铅(京中名水锡)居三四,此等分大略。倭铅每见烈火必耗四分之一。我朝行用钱高色者,唯北京宝源局黄钱与广东高州炉青钱,(高州钱行盛漳泉路。)其价一文敌南直江、浙等二文。黄钱又分二等,四火铜所铸曰金背钱,二火铜所铸曰火漆钱。
凡铸钱熔铜之罐,以绝细土末(打碎干土砖妙)和炭末为之。(京炉用牛蹄甲,未详何作用,)罐料十两,土居七而炭居三,以炭灰性暖,佐土使易化物也。罐长八寸,口径二寸五分。一罐约载铜、铅十斤,铜先入化,然后投铅,洪沪扇合,倾入模内。
凡铸钱模以木四条为空匡。(木长一尺一寸,阔一寸二分。)土炭末筛令极细,填实匡中,微洒杉木炭灰或柳木炭灰于其面上,或熏模则用松香与清油,然后以母百文(用锡雕成)或字或背布置其上。又用一匡如前法填实合盖之。既合之后,已成面、背两匡,随手覆转,则母钱尽落后匡之上。又用一匡填实,合上后匡,如是转覆,只合十余匡,然后以绳捆定。其木匡上弦原留入铜眼孔,铸工用鹰嘴钳,洪炉提出熔罐,一人以别钳扶抬罐底相助,逐一倾入孔中。冷定解绳开匡,则磊落百丈,如花果附枝。模中原印空梗,走铜如树枝样,挟出逐一摘断,以待磨钅差成钱。凡钱先错边沿,以竹木条直贯数百文受钅差,后钅差平面则逐一为之。
凡钱高低以铅多寡分,其厚重与薄削,则昭然易见。铅贱铜贵,私铸者至对半为之,以之掷阶石上,声如木石者,此低钱也。若高钱铜九铅一,则掷地作金声矣。凡将成器废铜铸钱者,每火十耗其一。盖铅质先走,其铜色渐高,胜于新铜初化者。若琉球诸国银钱,其模即凿锲铁钳头上,银化之时入锅夹取,淬于冷水之中,即落一钱其内。图并具后。
附:铁钱
铁质贱甚,从古无铸钱。起于唐藩镇魏博诸地,铜货不通,始冶为之,盖斯须之计也。皇家盛时则冶银为豆,杂伯衰时则铸铁为钱。并志博物者感慨。
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从文中不难看出,古代的钱币主要还是以金属铸造为主。大体步骤如下:
选材:铸造钱币主要用到的材料是黄铜,即铜锌合金。铜和锌(倭铅、水锡)的比例一般是6:4或者7:3,这样比例的黄铜从现代金属材料学角度来看,既具有较高的强度和可塑性,又在外观上比较接近黄金,并且铜贵锌贱,可以节省铸币成本。
熔炼:冶炼时,先把铜放进熔铜坩埚中熔化,然后再加入锌,鼓风使它们熔合之后,再注入模子。
制模:铸钱的模子是用四根木条构成空框,用筛选过的非常细的泥粉和炭粉混合后填实空框,面上要再撒上少量的杉木或柳木炭灰,或者用燃烧松香和菜籽油的混合烟熏(利于钱币脱模)。
选砂:把成百枚用锡(质软,易雕刻)雕成的母钱(钱模)按有字的正面或者按无字的背面铺排在框面上。又用一个填实泥粉和炭粉的木框如上述方法合盖上去,就构成了钱的底、面两框模。接着,随手把它翻转过来,揭开前框,全部母钱就脱落在后框上面了。再用另一个填实了的木框合盖在后框上,照样翻转,就这样反复做成十几套框模,较后把它们叠合在一起用绳索捆绑固定。
浇铸:木框的边缘上原来留有灌注铜液的口子,铸工用鹰嘴钳把熔铜坩埚从炉里提出来,另一个人用钳托着坩埚的底部,共同把熔铜液注入模子中。冷却之后,解下绳索打开框模。这时,只见密密麻麻的成百个铜钱就像累累果实结在树枝上一样。因为模中原来的铜水通路也已经凝结成树枝状的铜条网络了,把它夹出来将钱逐个摘下,以便于磨锉加工。
磨锉:先锉铜钱的边沿,方法是用竹条或木条穿上几百个铜钱一起锉。然后逐个锉平铜钱表面不规整的地方。{文引:铂坩埚}