Zpracování bahenního železa

Surové železo s vysokým obsahem strusky

Těžba surového bahenního železa, resp. výroba tzv. houbového nebo výkvětového železa, nebyla procesem, který jsme v rámci tohoto projektu prováděli. Houbové železo jsme získali od skupiny lidí, kteří se těžbou železa zabývají již řadu let, přičemž významnými přispěvateli byli Tom Haraldsen a Jens Jørgen Olesen. Když jsme začali pracovat, měli jsme k dispozici pět květů železa.

Předtím, než jsme mohli květy použít k vykování sekery, bylo třeba je zpracovat. Póry a kapsy v houbovitých výkvětech obsahují sklovitou látku zvanou struska. Blatenské železo může po přetavení obsahovat až 50 % strusky (Jylov 2009:123). Tyto nečistoty způsobují vznik trhlin a prasklin, pokud se pokusíte výkvět ihned vykutat. Abychom mohli železo zušlechtit, museli jsme odstranit velkou část strusky, dutiny jsme museli uzavřít a zbývající strusku jsme museli roztáhnout a rozprostřít co nejjemněji.

Skládací zpracování

Jako námi zvolenou metodu odstranění nečistot a zpevnění bloomového železa jsme použili skládací a kovací proces. Ukázalo se, že to zabere velkou část projektového období a obrovské množství dřevěného uhlí. Při několika prvních zahříváních výkvětu se největší kapsy strusky zkapalňovaly a vytékaly do kovárny. Velká část zbývající strusky byla vytlučena během následného procesu kování. Poté, co byl každý železný výkvět stlačen a póry odstraněny kovářským svařováním, byl stlučen do tyče. Tyč se pak uprostřed přeložila a oba konce se spojily kovářským svařováním, čímž vznikla silnější tyč. Poté byla tyč opět prodloužena kladivem a znovu složena. Tento proces hnětení a skládání se opakoval 4-5krát pro každý výkvět. Nakonec jsme zpracované výkvěty kovářsky svařili dohromady a vytvořili jeden velký obrobek pro kování sekery.

Na obrázcích vidíte všechny železné výkvěty před zpracováním na ohyb a část odpadu z kování v podobě strusky a kladivových okují.

Slabá kvalita výkvětů

Když jsme začali pracovat, měli jsme k dispozici 8,5 kilogramu houbového železa v podobě pěti výkvětů. Největší z nich, vážící 3,5 kilogramu, jsme měli v plánu použít k ukování sekery. Tento výkvět byl získán na workshopu o tavbě železa, který se konal v parku kulturního dědictví Veien v roce 2015, a byl rozdělen na dvě poloviny. Přestože byl tento výkvět bohatý na železo a dobře konsolidovaný, vykazoval při zpracování špatné kovářské vlastnosti. Objevila se řada trhlin a prasklin – a to i po opakovaném zpracování přeložením. Tento problém může souviset s kvalitou rudy z modumského rašeliniště, která byla použita pro proces těžby. Většina ostatních výkvětů byla získána z rudy Snertingdal a byla dobré kvality. Železo z Veienu bylo proto „sešrotováno“ a ostatní výkvěty byly vykovány do jediného obrobku pro výrobu sekery.

Zprávu z dílny Veien 2015 naleznete zde (pouze norský text). Zpráva obsahuje podrobnosti o kvalitě rudy, které se týkají i ostatních bloků, které jsme pro sekeru používali.

Dostatek železa

Bylo pro nás poněkud překvapivé, že zbývající čtyři bloky, celkem pět kilogramů houbového železa, se ukázaly jako poněkud nedostatečné pro sekeru, kterou jsme hodlali vyrobit, přestože její plánovaná hmotnost byla pod jeden kilogram.

Zpracování ohybem v Japonsku

Zušlechťování železa a oceli ohybem je v japonské mečířské tradici známá metoda, která je stále živá i dnes. Při výrobě japonských mečů prochází železo nebo ocel 10-15 cykly ohýbání a kovářského svařování. Takové množství ohýbání a svařování znamená četné zahřívání obrobku v kovárně, což vede k oxidaci velké části povrchu železa, které při ohýbání odpadává a vytváří tenké, křehké plátky. Archeologové je označují jako kladivové šupiny. Při japonském ohraňování (šita-kitae), které zahrnuje více než deset ohybů, zůstává na konci procesu pouze 1/10 hmotnosti původního kusu (Inoues 2002).

Náročné na zdroje

Pětkrát jsme ohnuli pět kilogramů houbového železa a zbylo nám něco přes jeden kilogram. Raději bychom jej složili ještě několikrát, abychom si zajistili vysokou kvalitu železa, než začneme kovat sekeru, ale měli jsme nedostatek času i železa. Z toho lze vyvodit závěr, že zpracování ohybů vyžaduje obrovské množství železa, dřevěného uhlí a času. Je pravda, že struska může tvořit téměř polovinu hmotnosti výkvětu houbového železa a většina této strusky by se musela vždy odstranit. Nicméně proces povrchové oxidace spotřebuje během mnoha kol zahřívání velké množství železa. Na přeměnu pěti kilogramů houbového železa na jeden kilogram kujného železa, zkonsolidovaného do jednoho kusu, jsme spotřebovali přibližně pět dní a 100 kilogramů dřevěného uhlí.

Lepší metoda zpracování

Značné plýtvání surovinou, dřevěným uhlím a časem, které s sebou nese zpracování v ohybu, naznačuje, že by byla žádoucí lepší metoda. Tu poskytuje technika opětovného tavení surového výkvětu železa.

Literatura

Jylov, Mads Rohde (2009): Fra malm til stål. Jernudvindingsteknologi i perioderne vikingetid og tidlig middelalder belyst ved experimentelarkæologiske forsøg og metallurgiske analyser. Afdelingen for Middelalder- og Rænæssancearkæologi, Aarhus Universitet Moesgård.

Inoues, Tatsuo (2002) Věda o tatarském a japonském meči (19. 5. 2002).2016)

Filmový klip – zpracování záhybů (1:35 min)

Galerie – zpracování záhybů bahenního železa (43 snímků)

.