Norsk-svensk jernvinneforskning i fugleperspektiv
Espelund, Arne
Fornvännen 2002(97):2, s. [101]-110
http://kulturarvsdata.se/raa/fornvannen/html/2002_101
Ingår i: samla.raa.se
Debatt
Norsk-svensk jernvinneforskning i fugleperspektiv
I Norge er jernvinna et godt, tradisjonelt ord for direkte framstilling av smibartjern i blester-ovner. Ut av ovnen tok en fast metall, som ble brukt til redskaper og vapen, i mindre grad til konstruksjon (nagler i kavgående fartöy) og som symbol (betalingsmiddel). Materialet har påvirket primaernaeringer som jordbruk, fiske og fångst, og d e r m e d levekår i Skandinavia helt tilbake til keltisk eller för-romersk jernalder. Fordi slaggkaugene etter slik smelting er vanli-ge som fornminner er slike anlegg svaert vikti-ge i arkeologisk arbeid. Det dreier seg om vit-nemål om produksjon, som gir a n n e n infor-masjon enn for eksempel gravhauger.
Men eldre tiders framstilling av godt j e r n er også en utfordring for naturvitere og teknolo-gihistorikere. En seri0s vurdering av de prinsi-pielle vanskene med å läge s m i b a r t j e r n i en prosess, når en har som referanse noen få »primaerjern» i museene samt vurderer kritisk nyere eksperimentelt arbeid (som hittil ikke har vaert vellykket når skriftgrunnlag fra sam-ddsdokument mangler), förer til oppfatning-en at doppfatning-en tidlige jernsmeltingoppfatning-en er et oppfatning- enestå-e n d enestå-e enestå-eksenestå-empenestå-el på enestå-erfaringskunnskap, skapt i et samfunn uten vår bruk av skrift for formid-ling, og för de viktigste lovene i naturfag var formulert Det er derfor ikke overraskende at utenom arkeologer har geologer, kjemikere, metallurger, etnologer, folkeminnegranskere, antropologer, filologer og historikere interes-sert seg for e m n e t En internasjonal organisa-sjon viet gammel jernframstilling og med en viss tilknytning til UNESGO vitner om slik in-teresse. På dette området blir det en stor kon-taktflate mellom humaniora og naturfag. I d e n n e artikkelen kommer det fram at slik kon-takt ikke er fri for konflikter.
Vare forfedre klarte å samle de tekniske si-dene ved prosessen uten å kjenne detaljene, slik vi gjör. For oss er det omvendt: vi kan be-skrive detaljene, men klarer ikke å integrere
dem til en vellykket form for smelting. Kravet gjelder både kvalitet og utbytte, slik vare for-fedre klarte. Ved m ö d e r n e jern- og stålfram-stilling har vi forenklet problemene fra blester-ovnsperioden ved å dele de kvantitative og de kvalitative kravene opp i to steg, som folger hver-andre: framstilling av flytende råjern i masovn (siktemål utbytte), fulgt av fersking til stål i konverter (siktemål kvalitet).
Som analogi vil jeg bruke en historie om blin-de som fikk stublin-dere en elefant. Den kan vaere slik: Den forste fant en fot og trodde det var et tre. Den andre stötte på selve kroppen og sa at detvaretfjell. Den tredje fant hälen og sa at det var en malerkost. Synet manglet, og deres per-sepsjon innskrenket seg til hva de föke med h e n d e n e . Det er klart at alle de nevnte fagom-rådene har noe å bidra med for tolking av den gamle jernvinna. Men det ville vaere et mirakel om alle o m r å d e n e sammen ville lede fram til en syntese, som svarer til en levende elefant.
I d e n n e artikkelen vil jeg forsoke å presen-tere hvert fags egenart, vise til positive bidrag til forskningen, og også til åpenbare feil. Som metallurg med i 2 års »fartstid» i felt sammen med arkeologer vil jeg spesielt si noe om hva mitt fag står for og dessuten kritisk vurdere no-en arkeologiske arbeider. Alt her vil jeg nevne at metallurgi kan bidra på fire nivå ved tolking av blesterovnsdrift: 1) deduktivt ut ifra bruk av naturlovene, 2) ved forsöksopplegg, 3) ved vurdering av funnmateriale i felten, og 4) ana-lyse av innsamlet funnmateriale. Dessverre er innsatsen av metallurger ofte innskrenket til punkt 4: laboratorieundersokelser av materia-le fra andres arkeologiske utgravinger. Vanlig er mikroanalyser av planslipte prover med slagg og metall.
Språk, historie, etnologi, folkeminne
Det er lettest å begynne med ekscmpler fra språk og historie. I middelalderdokument kan vi lese
102 Arne Espelund
om de tre kvalitetene blåsterjern, fellujern og teint j e r n . I Jönsbök er nevnt en prisoppgang fra fem til seks öre for en »vet» ved omsmiing fra blåster- til fellujern (Halldörsson 1970, s. 215). Hva feile og velie står for kan vi tolke ut ifra Didrik av Berns saga. Der står det »...okfel-lir, ok vellr nu ör järninu allt bat, er deigt var i » (Jönsson 1984, s. 98). Feile tyder »å gjöre kom-pakt», velie å få slaggen til å renne bort. Spe-sielt i Telemark med naboområder er funnet flate kaker av höyverdig j e r n med vekt ca. 7 kg. De kan vaere påtruffet ved en gammel vei, ved plöyning, meget sjelden ved selve produksjons-plassen. De må representere fellujern, som sier noe om de siste trinnene ved blesterovnen. Min tolkning er: blåsterjernet ble grovsmidd inne i ovnen med en trestokk, og deretter tätt glovarmt opp gjennom sjakta og ut av ovnen, og så nesten delt i to med öks, slik at det fikk form av et kjerte (Espelund 1999a, s. 137). Denne tolkningen bygger på at en sjelden fin-ner tegn til smiing på amboltstein ved blester-ovnene. Et slikt j e r n funnet i Lårdal i Telemark er nylig HG-datert direkte, med resultat AD 625— 685 (Espelund 1999a, s. 137). En får i Norge inntrykk av at den teknikken som ga el slikt j e r n var i bruk fra merovingertid til
Svarte-dauden, noen steder kanskje Ienger. En a n n e n teknikk med sjaktovner med slaggroper var i bruk i eldre jernalder, mens en tredje fikk inn-pass i visse områder etter Svartedauden
(Johansen 1973, Espelund 1999a).
Et annet område er stedsnavn. De forteller til sammen om alle trinn i prosessen fra funn av malm til ferdig produkt, og kan til og med bru-kes til å finne anlegg. Ved Raudblesbekken oven-for Skomdal i Fyresdal, Telemark har vi ut ifra navnet funnet et anlegg med slagg av mid-delalderkarakter, '4Ca-datert til merovingertid. Men navnet som minner om norrönt rauöa-blästur har levd til vare dager og vitner om en nokså ubrutt tradisjon, i et område kjent for sin tradisjondle språkbruk. Det ser ut til at navn på Surte- eller kanskje også Svarte- indikerer ei mal-mmyr og med det kan hende også et ovnsanlegg med slagghaug. Navn på Krake (kräk-, krakk-) kan fortelie om funn av store slaggstykker, som vitner om smelting i eldre jernalder (Krakbek-ken i Soknedal, S-Trondelag, Kråkehaugen på
Voss, evnt. Krukhögen i Sverige). Det er en in-teressant geografisk fordeling av slike navn: middelalderuttrykket sinder er i bruk i Våga, Valdres, Hallingdal, Telemark, Möre mens slagg blir brukt i östlige og mer sentrale områ-der områ-der jernvinna var yngre. Raudkan gå tilba-ke til raufli = myrmalm og lever videre, kanskje fordi ordet kar skifta innkold til å gjelde farge. Etnologi og fölkeminne kan gi mye interes-sant stoff om redskaper og smedens rolle, som virker nesten tidlös. Det er hos metallurger og arkeologer en alt for sterk fokusering på bruk av herdet stål for alt eggverktöy. Det står for j e r n med mer enn 0.4% og o p p til ca. 0.7% C. Som alternativ ble også fosforholdig j e r n brukt, uten herding, men det k u n n e på g r u n n av sprohet ikke bli brukt alene. En gjenganger i litteraturen er at man forst laget mjukt jern med lavt karboninnhold, siden laerte man seg karburisering (»uppkolning») som k u n n e föl-ges av herding. Det blir av noen sagt at forst da ble bronse helt utkonkurrert (Björkenstam
1983).
I dette argumentet ser man for det förste bort fra råstoffsituasjonen: Det er klart at så vel kobber- som tinnmalmer var ganske sjeldne, mens det fantes mye j e r n m a l m . Dernest er det slik at et hovedproblem i en blesterovn er å unngå for stort karbonopptak. I kontakt med trekol (karbon) vil fast metallisk j e r n ta opp inntil 2% G, som er alt for mye for smiing (Espelund 2000a, 2000b). Denne forfatteren har vist at fragmenter av råjern som hadde vaert flytende og inneholdt ca. 4 % C ble funnet på Myggvollen, der det i årene 1992—1993 fore-gikk arkeologiske utgravinger av anlegg fra ro-mersk jernalder (Espelund 1996, 1999a). Kanskje råstoffet h a d d e vaert saerlig rent. Også en svensk metallurg kevder at stöpejern k u n n e man få i alle slags ovner (Björkenstam 1983). Men det fins allikevel en svak tradisjon om tynnsling = kaldkamring av eggen på ökser, kni-ver, sigder og Ijåer, smidd av mjukt j e r n , som al-ternativ til kerdbart stål. Slik arbeidsherding er en forutsetning for m ö d e r n e mynter, spiker og bilkarosserier. I 1947 laget etnologer i Oslo et spörreskjema om bruk av bryner. Under dette temaet sto også tynnsling. Gamle folk k u n n e fortelle at for satt husbonden på gården og
Ncrrsk-svensk jernvinneforskning 103
hardbanket tynnsleljåer lördag ettermiddag, slik at hver slåttekar kunne få med seg en Ijå per dag hvis han skulle ut på markaslått (NEG
1947). Nesten hver b o n d e kunne smi ut et Ijå-e m n Ijå-e av vanlig mjukt j Ijå-e r n , og Ijå-ettIjå-erpå hard-banke eggen. Ä legge inn stål ved essesveising og å herde var derimot arbeid for en spesialist, oftest en i hver bygd.
Snorres kongesagaer vitner om parallell praksis gjennom århundrer. I Magnus den go-des saga leser vi at Hårek fra Tjotta ble drept ved et högg i hodet med en lynnet öks (tynns-leöks?). Kongen påsto at han hadde en bedre öks med innlagt stål. Men sveisen var så dårlig at eggen falt uti Sagaen ble skrevet ned ca. år
1230.
I faget folkeminne har dvergetradisjonen stor interesse. Dverger var kjent som gode sme-der. Det viser seg at tradisjonen var levende i Norge fram til 1930-tallet (Reichborn-Kjenne-rud 1934), og vi vet at dverger og alver fortsatt preger livet på Island. Forfatteren har stött på rester av slik tradisjon i Telemark. Eirik Kile i Fyresdal förtalte i 1998 at en skulle kolde seg borte fra Tussekaugen på Nistogstöylen, for der bodde det tusser = dverger (Espelund 1999a, s. 118). Jeg tillot meg å gå inn i områ-det, der j e g fant en slaggkaug med middelal-derpreg, nå '4C-datert til ca. år 1200. Dverge-tradisjonen sier noe om en gammel og avglemt teknikk, som var vanskelig og kar etterlatt syn-lige rester.
Metallurgi og arkeologi, sentrale fagområder Över til metallurgi og arkeologi, som j e g vil be-handle u n d e r e t t Arkeologi som fag er for det förste en juridisk forutsetning for gravningstil-latelse, som i Norge kan gis av et av de fem re-gionale museene, fire av dem knyttet til uni-versitetet Dernest er arkeologenes bidrag selv-sagt uunnvaerlig så lenge en spor etter ytre trekk ved anleggene. Metodikk ved utgraving og dokumentasjon er helt sentrale kvalifikasjo-ner for enhver arkeolog. Det påhviler arkeolo-gen også et etisk ansvar for å gjöre inngrepene så små som mulig i forkold til siktemålet. Valg av strategi i forkold til problemstilling og til-gang på ressurser er meget viktig. Den videre bekandlingen av fimnmaterialet er på mange
måter aller mest spennende, når en prover å av-klare arbeidsorganisering og innarbeide den i en samfunnsoppfatning.
En må vaere klar över at profesjonelle me-tallurger kar en fem-årig utdanning og er av to kovedtyper: fysikalsk metallurger og prosess-metallurger. I fysikalsk metallurgi arbeider en mye med mikroskop og kan gjenkjenne alle van-lige strukturer for j e r n og stål. Siktemålet er of-te fasthetsegenskaper. Slik klassisk metallografi er i de siste tiårene utridet med mikrohård-hetspröver og dektronoptiske metoder. En hårdhetsmåling er samtidig uttrykk for evnen til plastisk deformasjon. Med dektronoptiske me-toder kan en fastlegge sammensetningen av fa-ser som en fa-ser i mikroskopet, både metalliske og i form av inneslutninger. I noen tilfelle önsker man en total-analyse av malm eller slagg, i andre tilfelle en punktanalyse. Det er viktig å vurdere den ene metoden mot den andre.
En karakteristisk metallografisk pröve av gammelt (ikke kerdet) j e r n med slagg viser i mikroskopet korn av ferritt med u n d e r 0.025% G, kanskje sammen med noe perlitt med 0.8% C, og en slaggfase, som består av silikatet faya-litt Fe2SiO,, noe FeO og kanskje glass med noe
Al^O... En slik pröve kan man med litt hell ofte finne ved h j d p av magnet. Ved höy temperatur, der egenskapene ble bestemt, besto j e r n e t av homogen fast austenitt eller gamma-jern og slaggen av en homogen FeO-rik silikatsmelte. Vi kan slå opp i tabeller og finner at koeksistens av dette metallet ogjernoksyd ved 1 ioo°C sva-rer til et oksygentrykk naer i o- 8 = 0.00000001
Det svarer til et C O / ( C O + C 02) - f ö r h o l d på ca
0.75. Detvi kan se i mikroskopet representerer samtidig en stor mengde tappet slagg slaggkaugen og tilkörende produsert j e r n som er fraktet bort.
I prosessmetallurgien, som står köytempe-raturkjemi naer, blir alle reaksjoner fra malm til metall karakterisert En tar saerlig hensyn til at systemet i b u n n e n av en blesterovn må bestå av fire faser: karbon (trekol), gäss, metall og ok-syd (slagg). Med ett kan problemene ved blesterovnsdrift bli artikulert: Ved kjemisk like-vekt i herden ved lOOO°C vil trekol foreligge sammen med ikke smibartjern med 1.5% C, og fast S i 02, en masse som ikke kan deles opp
104 Ame Espelund
i to. En kan hverken smi j e r n e t eller tappe slag-gen. Dette er en situasjon som mange jerns-meltere kar erfart, aller mest dersom man forsöker å få mest mulig j e r n ut av sin malm ved å avbryte tilsatsen av malm og holde mässen i ovnen lengst mulig. Altså ikke det som vare for-fedre o p p n å d d e : smibartjern med lavt G-inn-hold og en utskilt flytende slagg.
Så lenge trekol b r e n n e r vil likevektstrykket av oksygen vaere naer 10'1 6, altså vesentlig
lave-re enn de i o- 8 som vår »gode» slagg o g j e r n
fo-rutsetter. I kjemisk terminologi er den vellykte produksjonen d e r m e d for en transient situa-sjon å regne. Äpenbart er S i 02 et viktig
tilsat-smiddel for å skape en flytende slagg. Oftest er det nok S i 02 som sand i råstoffet
Dessverre er termodynamikk »gresk» for mange (lenge også for meg!). I et försök på klargjöre hva problemene fysisk sett går ut på har jeg lansert ei ku med fire mager, hver med sin oppgave: Reduksjon, karbon kon troll, sint-ring og slaggdrenesint-ring. Kua har som ovnen et forbrenningssystem i gäng, den har sin egen råstoffkontroll og produserer mökk og mjölk, som kan svare til slagg og metall. For hvert av delproblemene kan en metallurg oppgi förslag til lösning (eks. Espelund 1997, 1999a). Det vi-ser seg at en kritisk gjennomgang av legman-nen Ole Evenstads kildeskrift om jernvinna på slutten av 1700-tallet i vanlig tekst tydelig for-teller kvordan kvert av problemene ble löst Evenstads skrift kommer d e r m e d de kravene en m ö d e r n e prosessmetallurg vil stille i möte, i sannket ganske oppsiktsvekkende. Det sier noe om verdien av og tyngden i en tradisjon. Det bor kanskje tilföyes her at lösningen ligger i ki-sats av rösta malm på et sent tidspunkt med li-te masse i ovnen. For kua ville detli-te svare til til-sats av naeringsstoff med sonde direkte til mage nr. 3 og 4! På dette tidspunktet er ovnen funk-sjonelt sett gått över fra å vaere en sjaktovn til å bli en kerdovn.
I tillegg til meg selv kjenner j e g fra faglitte-raturen to prosessmetallurger, som aktivt kar försökt å karakterisere blesterovnsprosessen: E. Schiirmann, tidl. professor i Glausthal, og Nils Björkenstam, tidl. leder av Jernkontorets bergshistoriska utskott. Mens Schiirmann (1958) opptrer som en termodynamiker
refe-rerer Björkenstam (1983) i stor grad til arbei-der av ingeniören Schuster i Österrike, uten tilsvarende belegg i termokjemien eller godt dokumenterte arkeologiske funn. Han har el-lers god erfaring med m ö d e r n e sjaktovnspro sesser. Klarest kommer skilnaden mellom de to til mtrykk i ulike oppfatninger av kvordan man får smibart jern i en blesterovn.
Schiirmann (modell I): Metallisk j e r n med lavt G-innhold dannes i sjakta. Maksi-maltemperatur r u n d t 1200°C i kerden. Man unngår for köyt C-innhold ved slagg-kontroll med FeO-rik silikatslagg. Slaggens mengde og analyse er signifikant idet den forteller om mengde produsert j e r n .
Sckuster/Björkenstam (modell II): Det dannes C-rikt j e r n överst i sjakta, eventuell flytende. I blestsonen kan det bli tempera-turer på över i6oo°C. Primaerjernet blir fersket til smibartjern i blestsonen, delvis av luft, delvis av slagg. Slaggen består i ho-vedsak av avfallstoffer. Mengde j e r n er mer eller mindre uavhengig av slaggmengden.
Er dette en diskusjon som bare angår metal-lurger? Nei. O m modell II er gyldig vil slagg-kangen ved et anlegg i i kovedsak innekolde avfallstoffer, om lag som ved smiing. O m mo-dell I gjelder, vil det vaere en sammenheng mel-lom slaggens analyse og metall-kvaliteten, og dermed også slaggmengde/jernmengde. Slagg-mengden på funnplassen forteller kvor mye som ble produsert. I sannket av verdi når man söker mengden j e r n som ble framstilt ved et an-!egg!
Vi bor först reagere mot påståtte tempera-turer på itioo-i7oo°C hos Schuster/Björken-stam. De ville före til nedsmelting av alt tenke-lig sjaktmateriale. Rolf Falck-Muus studerte så tidlig som i 1927 brent og delvis slaggete »leir-kapperester» funnet i slagghauger. Han sier at en b r e n n e t e m p e r a t u r på i i o o ° C er vanlig. Den samme temperaturen kommer en fram til ut ifra termodynamikken om en forutsetter forbrenning i overskudd av trekol, innstilling av likevekt utenom selve blestsonen og et visst varmetap gjennom ovnsveggen (Espelund
Norsk-svensk jernvinneforskning 105
2000a, s. 277). Förklaringen på målte verdier r u n d t 1 6 0 0 17oo°C kan bare vaere bruk av op-tisk pyrometer, rettet inn mot trekolbiter som blir truffet av luftströmmen. En primaer for-brenning föregår lokalt med C02-dannelse og
svaert boy temperatur. Dannet C 02 reagerer
med C tilbake til CO med en kjöleeffekt Forfatteren kar fått analysert noen kundre-tall slagger og kommer til at alle som oppviser klare tegn til »flyt» kar en kjemisk sammenset-ning ( F e O + M n O ) / S i 0 2 (kalt R) naer 2 ( m o lart), som svarer til fayalitt 2FeO.Si02, e v n t
2(Fe,Mn)O.Si02. Dette er i samsvar med
fase-diagrammet for systemet. For slik slagg er den kjemiske aktiviteten av FeO ved reaksjonstem-peratur >0.5, slik at likevekten
FeO + C (i Fe) = Fe + CO
blir tillredsstilt med et meget lavt Ginnkold i me-tallet Dette indikerer slaggkontroll, altså mo-dell I.
Forfatteren har også analysen in-situ slagg på ulike nivå i slagg-gropen til en blesterovn fra romersk jernalder og fant at variasjonen i sam-mensetning var mindre enn 1 % (Espelund
1996). Det sier at provetaking normalt kan vae-re meget enkel, og analysevae-resultatet ut ifra en enkelt pröve representativt. Igjen indikerer dette slaggkontroll.
En a n n e n sak er at fersking i blestsonen (modell II) skulle före til meget store variasjo-ner i jernanalyse, avhengig av kontakten med ferskende gäss.
Forfatteren kar i en bokmelding diskutert Björkenstams påstander (Espelund 1998) og ellers gjennomgått problematikken ut ifra tils-tandsdiagram for Fe-C, Fe-C-O og FeO-Si02 i
andre arbeider (Espelund 1999a, 2000a). De blir ikke referert ber.
Med modell I vil også analysen av råstoffet bli meget signifikant. Innholdet av S i 02 må
vae-re över en viss gvae-rense, men ikke for höyt. Som enkeltverdi er forholdet R godt karakteriseren-de. Forfatteren kar nylig gått gjennom noen konkrete ekscmpler og med hell beregnet pro-dusert mengde metall for gitt slaggmengde, ut ifra malm- og slagganalyser (Espelund 1999a, 2000b, in press). »Malm» svarer til rostet, oftest magnetisk malm på funnplassen.
Arkeologen og metallurgen skiller i en viss
grad lag når de står ved etjernvinneanlegg: ar-keologen vil söke ovnen som objekt mens me-tallurgen legger större vekt på slaggen med dens morfologi og analyse fordi den sier noe om prosessen. Jeg vil peke på bctydningen av slaggens morfologi, ut ifra synsinntrykket og kevde at morfologien sier kvordan kovedpro-blemet for stort karbonopptak ble u n n g å t t Det er i Norge et begrenset antall slaggtyper, og de er karakteristiske for hver prosess/ovnstype. Sammenhengen mellom ovnstype og drift på den ene siden og morfologien av slaggen er selvsagt påvist etter relativt komplette ntgra-vinger av anlegg med tilhörende '4C-analyser. Det er min erfaring fra Norge at et trenet öye kan avgjöre teknikk og tidsperiode innenfor rammer på 200—300 år. Topografi og kontekst vil normalt stötte opp u n d e r konklusjonen. Selv kan j e g avgjöre med oyet om slagg som kar luilrom med årringer stämmer fra ved eller tre-kol, og om andre hulrom stämmer fra regulaer krymping ved störkning, eller fra gassutv ikling, som resultat av fersking. Metallurgen (eller en keramiker) kan også vurdere kva slags forkold brent leire har vaert utsatt for.
Fokusering på ovnen som objekt kom tyde-lig fram i artikler om ovnstypologi sist på 70-tal-let (Mårtens, Pleiner, Serning 1978). Det er i artiklene ingen prinsipiell avklaring av hva di-rekte jernframstilling stiller av krav. Den såkal-te Evenstadovnen er koldt usåkal-tenfor, fordi den var oppfattet som en nyere ovnstype, kanskje sogar beslektet med masovnen. Dernest gir skje-maet ikke plass for diskontinuitet, d.v.s. tids-messige endringer.
Leting etter ovnen og dens »infrastruktur» kan kreve omfattende utgravinger, som knapt kan finansieres som ren forskning. Alternativet er en grov utmåling av volumet og en overflate-undersökdse av en slagghaug, som knapt kan kalles destruktiv og er svaert billig. Etter förste regnskyll er uttak av et par slaggstykker og trekol for datering ikke Ienger synlig som inngrep. Forfatteren har lenge brukt metoden i Trön-delag og i Nord-0sterdalen, i de siste årene og-så i Fyresdal, Telemark. Line Bårdseng (1998) har brukt samme metode i sin hovedfagsoppga-ve, bortsett fra at kjemiske analyser mangler.
i o6 Arne Espelund
Noen eksemplerfra litteraturen
Forfatteren vil b e r o m m e Irmelin Mårtens for kennes studier spesielt ved Mosstrond (Mår-tens 1988). Htm kar klargjort mange trekk ved m i d d d a l d e r e n s blesterovn, deriblant plasser-ing inne i hus. Men resultatene av utgravplasser-inge- utgravinge-ne sier mer om arbeidsorganisering enn om driften av ovnene. Det er for eksempel vanske-lig å feste lit til förslag som kar med funksjon å gjöre for den eldre ovnstypen, kalt »kellegry-te», som er vist som gropovn med tilförsel av luft gjennom et ror över kanten. Det gjelder så-vel tilförsel av luft, forbrenningen nede i ov-nen, reduksjonen som skille j e r n / s l a g g .
A.M. Rosenqvist (1988) skulle dekke de na-turfaglige sidene. Men de oppgitte analysene kan ikke vaere representative: Noen av malme-ne ville ikke ha gitt j e r n i det hele tätt, og slagg-analysene vitner ikke om at j e r n er utvunnet. Grunnstoffene Si, Mn og Al i form av oksyder skulle nemlig alle ka blitt anriket »i takt» når noe oksygen og j e r n ved o m d a n n i n g til metall og slagg er tätt ut av råstoffet (bl.a. Espelund 2000b, in press). Det fins alternative tolkning-er av hellegryta: den var slaggropa u n d e r en sjaktovn, bygd över bakken, eller den var i bruk for et annet förmål, slik som karburisering av mjukt j e r n . Eller det dreide seg om eksperi-menter. Som funn kan den neppe avskrives. Denne forfatteren har vurdert dette arbeidet (Espelund 198g).
Lars Erik N a r m o (1996, 1997) har sammen med prosjektleder Jan Henning Larsen fore-tatt omfattende utgravinger ved Dokkflöy i Oppland, han selv også som leder på Rods-moen i Hedmark. I motsetning til Mårtens oppgir han meget noyaktige oppmålinger av slaggmengder. For Rodsmoen hevder han at sjaktovnen med slaggrop var sporadisk i bruk gjennom merovingertid, vikingtid og mid-delalderen, inntil den dukker o p p igjen som »Evenstadovnen» på 1400-tallet Dette blir grunngilt ut ifra funn av slagg som kan ka upp-stått i gröper. Bortsett fra to ulike prinsipper, »kald» slaggrop (romertid) og grop med for-brenning (> 1400-tallet), er beleggene for kon-tinuitet med noen få k g / å r meget tynne. Mange steder finner vi eksempler på at folk har försökt å ta opp igjen eldre smelteteknikk, uten
å lykkes. Igjen ville karakteren av slaggen ka gitt sterke indisier, men intet er oppgitt (Espe-lund 1999b). Narmo overser endel relevant lit-teratur.
Sigmund Jakobsen (1983) fikk sist på 70-tallet utfört redusibilitets-målinger på tre svenske og en dansk malmpröve. Men maling-ene sier lite i forhold til blesterovnsdrift Tre av de fire provene inneholder nemlig så mye SiO,2
at de ikke hadde gitt noe j e r n i det hele t ä t t Redusibiktet går igjen som begrep (bl.a. Mag-nusson 1986, Narmo 1997), uten at det er re-levant for smelting i blesterovn.
I Sverige samlet Inga Serning alt i 1973 ved et bredt samarbeid mellom arkeologer, natur-vi tere og teknologer mye ny kunnskap om jern-framstilling fra merovingertid til tidlig mid-delalder i Dalarne. Dessverre kar kennes me-todikk og kunskap nesten ikke påvirket nyere forskning.
Gert Magnusson leverte i 1986 sitt store ar-beid om jernframstilling i Jämtland. Han påvi-ser tre ulike ovnstyper, som i tid fulgte kve-randre. Den strandbundne blesterovnen fra Storsjöen ble kalt »...gropugn, nedgrävd un-der markytan ock kade ett lerinfodrat ugns-sckakt, saknade anordning för slaggtappning ock fått lufttillförseln genom kand-eller fot-drivna bälgar. Luften leddes genom luftkana-ler in till kärden» (Magnusson 1986, s. 250). Dette gikk inn i den typologien som var i vin-den på 1970-tallet (Mårtens, Pleiner, Serning
1978). Hos Magnusson får ovnen koden IbA2. Da arkeologene O d d m u n n Farbregd, Lil Gustafson og Lars Stenvik gjorde sitt meget omhyggelige arbeid på Heglesvollen i Levang-er, Nord-Tröndelag 1982—1983 (sammen med bl.a. d e n n e forfatteren) ble det også konkln-dert med d e n n e typen, som Magnusson alt kadde omtalt för 1986 (Farbregd et al. 1985) Men ganske snart ble oppfatningen på norsk si-de revisi-dert til en sjaktovn bygd över bakken med nedgrävd slaggrop (Espelund 1988). Det kar lenge vaert enigket om at ovnene fra eldre jernalder er av samme type på norsk og svensk side, men allikevel er biidet av IbA2 på svensk side tilsyndatende uendret (bl.a. Forenius
1989). At slaggen storknet (»stelnat») i en kald slaggrop ble påvist ved Rödön ca. 1990 (fig. 1).
Norsk-svensk jernvinneforskning 107
Fig 1. O. Hemmendorf og P.G Bengtsson med slagg fra Rödön Raä 107. Stykket til heyre er slagg med en plan llate og riller, som vitner om storkning i »kald» slagggrop, under en oppbygd sjaktovn, der fast jern og flytende slagg ble dannet. Foto förf. — Slag from Rödön. The piece to the right has an even surface and ripples, which indicates that it solidified in a relatively cool slag pit beneath an erect furnace where solid iron and liquid slag were produced.
Den mäktige tolkningen lever også videre i form av eksperiment ved »Röda Jorden» i Västmanland (ved selvsyn i juni 1999), mens d e n n e forfatteren påfimnplassen har sett slagg med riller som har storknet i kald slaggrop.
I Tröndelag er det i det arkeometallurgiske miljoet ved universitetet i Trondheim (NTNU) enighet om at til d e n n e funntypen horer 1) en sentral grop utmuret med stein og som nesten ikke er varmepåvirket 2) fragmenter av brent leire i j o r d s m o n n e t r u n d t ovnen og i slaggvar-pet 3) slagg med a) avtrykk av tre, som har råt-net o p p b) eventuell også korisontale riller på flaten som kar vendt mot ovnsveggen og som markerer kver enkelt slaggtapping. Vi kar ikke funnet amboltsteiner og heller ikke tegn til tre-kolbrenning i grop. Vannet har hatt en funk-sjon, som ennå ikke er avklart.
Ved Dokkflöy ble det i 1985 utfört smelte-forsok med kva som kan kalles m i d d d a l d e r e n s sjaktovn med sidetapping (Jakobsen et al.
1987). Det er ikke noen presisering av
proble-m e n e ved slik sproble-melting og d e r proble-m e d ikke noe be-visst valg av driftsparametre, ut över mengde-forholdet malm/trekol. Analysene er knapt opp-gitt. Det produserte j e r n e t er vist som mikrofo-tografi. Forfatterne skylder på dårlig rosting, men det kan vaere et helt sett av årsaker til det mislykte resultatet. Allikevel ga försöket idéer om arbeidsorganisasjonen ved en blesterovn.
I Sverige fins et godt etablert geo-arkeolo-gisk miljö i Uppsala, kjent saerlig for mikroana-lyse av slagg og andre oksydiske produkter og eksperimentelt arbeid. Slike analyser kan si mye om proveniens og om den termiske forhis-torien, deriblant störkning av slagger. Hvis man imidlertid godtar at slaggen er funksjonell (modell I ovenfor) gir en kjemisk totalanalyse av slagg et resultat som kan tolkes direkte (smeltetemperatur, ferskende evne (a F e O ) ) . I stedet oppgis mikro-morfologien av störknet slagg, med punktanalyse av ulike krystalliserte oksyder og kan k e n d e glassfase. Dette er en »post mortem-analyse». Den gir bare på en
io8 Arne Espelund
direkte mate utsagn om kvantiteter og kvalite-ter. For eksperimenter blir det hevdet at tek-nikken er velkjent, uten at en kritisk naturfag-lig analyse er gjennomfort (bl.a. Hjärthner-Holdar et al. 1997).
I Tröndelag föregår forsöksvirksomhet med sikte på å avklare driftsmåten for den trön-dersk-jämtske ovnstypen fra eldre jernalder, som på norsk side er påvist ved ca. 400 funn-plasser (Berre 1998, 1999). De bygger imid-lertid bare på egne erfaringer og funn, uten å ta hensyn til de metallurgiske kravene som kan formuleres. Denne forfatteren er derfor kritisk til disse forsokene. Kanskje de kan kalles eks-perimentell arkeologi, men forsvarer ikke be-grepet arkeo-metallurgi. I Trondkeim er det mer enn noe annet sted i Europa muligket for å integrere arkeologi med profesjonell metal-lurgi, knyttet til et enestående rikt materiale fra eldre jernalder. I öyeblikket blir d e n n e mtilig-keten ikke utnyttet fra arkeologisk side.
I et försök på en oppsummering vil jeg kev-de at mye arbeid av arkeologer er kev-deskriptivt i forhold til funnmaterialet. I mange publikasjo-ner er arbeider eller funn som ikke passer inn i konklusjonen utelatt Eksperimentelt arbeid går gjerne direkte fra funn av ovnsrester, mens vurdering av slagg og blåsterjern, samt teori, blir utelatt. Kanskje man skulle grave mindre og l e s e / t e n k e / b e r e g n e mer?
Hvorfor blir ikke metallurgien tall p å älvor? Til slutt kan en sporre kvorfor metallurgien med dens deduktive aspekter ikke spiller en större rolle ved undersökelser av jernvinna i Norge og Sverige, ja, i kele Europa.
For det förste må j e g si at mitt fag, med en fem-årig g r i m n u t d a n n i n g ved NTNU i Trond-keim, er rettet inn mot problemer i dagens og morgendagens industri. Slik er det også i Sverige. Stål er i dag et masseprodukt, og de prinsipielle problemene er av en kelt a n n e n karakter enn kva de var i förtida. En metallurg som interesserer seg for jernvinna kan lett bli en outsider i eget fagmiljo. Typisk er det at et ledende fagtidsskrift, Scandinavian Journal of Metallurgy, på henvendelse fra meg ikke var in-teressert i en fagartikkel om direkte jern fram-stilling, men kenviste meg til Jernkontoret. Ved
J e r n k o n t o r e t er det min erfaring at arkeo-me-tallurgiske artikler med vekt bl.a.på termody-namikk for tiden ikke er av interesse.
Dernest er det et spörsmål om ikke metal-lurgien kan bli for d o m i n e r e n d e ved arkeolo-giske undersökelser og overskygge de grave-tekniske og de kulturkistoriske sidene ved slike undersökelser. Arkeologen kan föle seg under-legen i forkold til natnrfagenes språkbruk og ofte kategoriske resultater, kanskje også över-for et evolusjonistisk syn. Det er keller ikke lagt inn i premissene for slike undersökelser fra myndigketenes side at profesjonell metallurgi skal vaere r e p r e s e n t e r t Problemene kan selv-sagt også dukke o p p på det personlige plan. Trekk som prestisje og karriere, okonomi osv. er velkjente, også i akademiske kretsen
Men forfatteren kar også tilbudt assistanse kostnadsfritt överfor Oldsaksamlingen som sto for utgravingene på Rodsmoen, uten at tilbu-det ble tätt i m o t Jeg var innstilt på å gi et kort kurs för utgravingspersonalet, slik at det kunne bli mer oppmerksomt på hva som er viktig, og hvorfor. Ved nye prosjekter i år 2002 ser dette ut til å bli e n d r e t
Det er derfor visse likhetstrekk, men også forskjeller, mellom Sverige og Norge på dette p u n k t e t Tilsyndatende gir J e r n k o n t o r e t stötte til slik arkeometallurgisk forskning, men et så viktig element som termodynamikk mangler. I Norge mangler vi en tilsvarende samlende institusjon, samtidig er termodynamikken re-presentert i miljöet ved NTNU i Trondkeim.
Det paradoksale er at jo dypere man går inn i problematikken ut ifra termodynamikken, desto mer imponert blir man över den vellykte smeltingen til vare forfedre. Går man den vei-en, får man en muligket for å formulere pro-blemene. Jeg synes det er tragisk dersom tek-nikken blir presentert som velkjent, for det er den ikke.
Slagghauger er tause vitnemål om jernsmelting. De er uanseelige og kan forlede
folk til å si at teknikken var primitiv. Vi vet at va-re forfedva-re som utviklet prosessene ikke kjente til fysikk og kjemi. Det er derfor et visst filoso-fisk betinget grunnlag for å arbeide med eksperimenter som legmann.
and-Ncrrsk-svensk jernvinneforskning i og
re forutsetninger som vi ikke kjenner. 2) En fagutdannet metallurg kan ikke delta på slike premisser, og en arbeider d e r m e d ikke innen-for en arkeometallurgisk ramme. 3) De to pro-sessene som er kjent i samtidslitteratur - den svensk-norske fra 1500-1800-tallene kjent ved navnene Sckultze og Evenstad, samt Cata-lanprosessen i Pyreneene - kar spesifikke og geniale lösninger på kravet om en ferskende slagg når de blir vurdert i vår tid. Deres lös-ninger ville ingen ha kommet på dersom de sto överfor funn av ovnsanlegg. Metallurgens vur-dering har bare gjort oss mer imponerte av va-re forfedva-res erfaringskunnskap. En seriös na-turfaglig analyse av eldre tiders teknikk vil nettopp awise en evolusjonistisk tolkning på dette området!
Jeg skal medgi at j e g har presentert »lös-ninger» for driften av sjaktovnen med slaggrop, som har vist seg umulige. Men j e g har alltid försökt å opplyse om e n d r e d e synspunkter.
Til sist vil jeg vaere litt frittalende: Det er mitt inntrykk at arkeologer i forkold til et forn-minne kar et eiendomsforkold til resultatene av en utgraving. Det kenger sammen med at al-le vedtak (i Norge) kar fornminneloven som bakgrunn, og at gravetillatelsen er personlig. Normalt kan ingen i ettertid motsi et gravere-sultat, selv om det virker usannsynlig eller er dårlig d o k u m e n t e n . Forfatteren vil kevde at »kellegryta» på Mosstrond, den strandbundne »gropugnen» i Jämtland og kontinuiteten for sjaktovner med slaggrop ut ifra utgravingene ved Rödsmoen er av dette slaget. I alle fall i Norge går det dessuten ofte meget läng tid mel-lom en utgraving og publisering. Kanskje noe aldri blir publisert. Det gjelder til eksempel no-en av resultatno-ene av utgravingno-ene i Sysno-endalno-en på 1970-tallet, ved Dokkfloy i 1984—86 og Rödsmoen i 1994—96 som angår de metallur-giske sidene.
Forfatteren savner noen av de kvalitetskra-vene en stiller innenfor et annet kumanistisk fag, slik som for eksempel innenfor kistorie. Det stilles også store krav i mitt eget naturfagli-ge/teknologiske fag metallurgi. En kan si at mye i d e n n e artikkelen dreier seg om forsk-ningskistorie. Jeg savner allikevel ofte vilje og evne til å endre på foreldete arbeidsmåter og
ståndpunkter, slik at forskningen kan komme videre.
Referenser
Berre, I. 1998. Heglesvollomnen. Årbok. Levanger historielag. Levanger.
- 1999. Heglesvollen år 2000. Årbok. Levanger historielag. Levanger.
Björkenstam, N. 1983. Förhistorisk och medeltida järn-framställning. Jernkontorets bergshistoriska ul-skott H 27. Stockholm.
1990. Västeuropeisk järnframställning under medel-tiden. Jernkontorets bergshistoriska skriftserie 26. Stockholm Archaeological Reports 25. Stockholm.
Bårdseng, L. igg8. fernproduksjonen på Hedemarken. Hovedfagsoppgave i nordisk arkeologi. Univer-sitetet i Oslo.
Espelund, A. 1988. Review: Lågteknisk järnhanter-ing i Jämtlands län. Norwegian Archaeological Re-view 21:1. Oslo.
- 198g. Review: Jernvinna på Mosstrond i Telemark. Norwegian Archaeological Review 22:2. Oslo.
- 1996. Metallurgisk dd. Stenvik, L.F. (red.). Unders0ketser i förbindelse med kraflutliygging i Meråker, Nord-'l'r0ndelag. Rapport Arkeologisk serie 1996-1, Vitenskapsmuseet, NTNU, Trondheim. - igg7- An attempt to defme archaeo-metallurgy. Nwrbach, L.C. (red.). Early hon Eroduction. Technical Report 3. Historical-Archaeological Experimental Centre. Lejre.
- 1998. Historisk metallurgi. Fornvännen 93. - 1999a. Bondejern i Norge. Trondheim.
- 1 gggb. Review: Jernvinne, smie og kullproduk-sjon i Osterdalen. Norwegian Archaeological Review 32:2. Oslo.
2000a. Jernvinna i Norge 1. Naturfaglig ABC for jet tivinneforskere. Naturen. Bergen.
- 2000b. Ovnsteknologi, malmkvalitet og utbytte. Ödman, A. (red.). Järn. Wittsjäskogkonferensen 199g. Lund.
- In press. The four phases carbon-gas-slag-melal and their interaction in bloomery ironmaking. A theoretical approach, with applications. Norbach, L.C. (red.). Proceedings of lhe Sandbjerg Conference i6th to 2oth September iggg. Comité Pour La Siderurgie Ancienne, 1'UISPP. Aarhus University Press.
In press. Utbytteberegninger ved jernvinnean-legg. 21. Nordic Archaeology Conference. Akureyri. Falck-Muus, R. 1927. Fra noen jernvinneplasser i
As-nes-Finnskog. Norsk geologisk tidsskrift IX. Oslo. Farbregd, O.; Gustafson, L. & Stenvik, L.F. 1985.
Tidlig jernproduksjon i Tröndelag. Viking 48. Oslo.
i i o Arne Espelund
Forenius, S. 198g. Lågteknisk järnframställning i Sve-rige. C-uppsats. Uppsala Universitet
Hagen, A. (red.). De forste nordmenn. Oslo. Halldörsson, 0 . (red.). 1970.fönsbok. O d e n s e . Hjärthner-Holdar, E.; Kresten, P. & Larsson, L. 1997.
From known lo unknown. Application of well-known experimental iron production on ar-chaeological materials. Norbach, L.C. (red.). Early Iron Production. Technical Report 3. Historical-Archaeological Experimental Centre.
Lejre.
Jakobsen, S. 1983. T h e Reducibility of Iron Öres Found on Prehistoric Iron Production Sites. fernkontorets forskningH 24. Stockholm.
Jakobsen, S.; Larsen, J.H. & Narmo, L.E. 1988. »Nä blestres det igjen j e r n ved Dokkfloy». Viking. Tidsskrift for norr0n arkeologi. Norsk Arkeologisk Selskap. Oslo.
J o h a n s e n , A.B. 1973. Iron Production as a Factor in lhe Settlement History of the Mountain Valleys Surrounding Hardangervidda. Norwegian Ar-iliaenlogical Review 6:2. Oslo.
Jönsson, G. (red.). 1984. Didreks saga af Bern. Reykjavik.
Magnusson, C. 1986. Eågleknisk järnhantering i Jämtlands län. Jernkontorets bergshistoriska skrifrtserie 22. Stockholm.
Mattens, I. 1978. Some Reflections on the d a s s i -fication of Prehistoric and Medieval Iron-Sinel-ting Furnaces. R. Pleiner, Comments. I. Serning, Comments. I. Mårtens, Reply to the Comments. Norwegian Archaeological Review. Oslo.
- 1988. Jemvinna f>å Messtrond i 'Telemark. Norske Oldfunn XIII. Oslo.
Narmo, L.E. 1996. Jernvinna i Valdres og Causdal el fragment av middelalderens ekonomi. Varia 38. Universitetets Oldsaksamling. Oslo.
- 1 ggy.Jemvinne, smie ogkuUproduksjon i 0sterdalen.
Arkeologiske unders0kelserf>å R0dsmoen iAmot igg4~ i g g é . Varia 4 3 . Universitetets oldsaksamling. Oslo.
NEG. Norsk etnologisk gransking. Materiale ved Ins-titut! for kulturstudier ved Universitetet i Oslo. Reichboi n-Kjennerud, I. ig34- Den norske
dvergtrndi-sjon. Norsk Folkekultur. Skien.
Rosenqvist, A.M. i g 8 8 . Bidrag i Mårtens i g 8 8 . Schiirmann, E. 1958. Die Reduktion des Eisens im
Rennfcuer. Stahl nnd Eisen. Dusseldorf. Serning, I. 1973. Förhistorisk järnhantering i Dalarna.
Jernkontorets forskning H 9. Stockholm. Stenvik, L.F. 1996. Unders0kelser i förbindelse med
kraft-ulbygging i Meråker, Nirrd-livntlelag. Rapport Arkeologisk serie i g g 6 - i . Vilenskapsmuseet, NTNU, Trondheim.
Arne Espelund, Institutt for materialteknologi og eleklrokjemi Norges teknisk-naturvilenskajielige nnii rers il el NO-J4gi Trondheim, Ntnge Arne.Espelimd@chembio.nlnu.no
