Sjömalm eller bergmalm? : ett genmäle
Arrhenius, Olof
Fornvännen 1961(56),s. 204-207
http://kulturarvsdata.se/raa/fornvannen/html/1961_204
Ingår i: samla.raa.se
SJÖMALM ELLER BERGMALM? ETT GENMÄLE
Bertil Boéthius h a r i Historisk Tidskrift 1960, s. 219—223, l ä m n a t en recen-sion av mitt arbete Die Grundlagen unserer älteren Eisenherstellung. Han h a r sedermera belt Elias Hermelin om en mer teknisk utredning, vilken finnes tryckt i detta häfte av F o r n v ä n n e n , s. 201—203. Dä dessa bägge recensioner uttrycka s a m m a t a n k a r , h a r det synts mig bäst att göra ett samtidigt be-mötande, då i a n n a t fall etl onödigt u p p r e p a n d e skulle k o m m a till stånd. Jag h a r upptagit de p u n k t e r som jag velat bemöta i den ordning de förekommer i Boéthius recension. Hänvisning till denna sker med B. saml sida och rad och lill Hermelins med H. samt sida och r a d .
B. s. 219 r. 14.
"Men vid tolkningen av fakta h a r förf., som det ser ut, n ä s t a n principiellt undvikit den äldre litteratur, som bevarat k u n s k a p e n om den gamla tekniken." — Så är nog ej fallet, m e n det är tyvärr så. att den är föga relevant beträf-fande j ä r n e t s kemiska beståndsdelar. Mest är det p å s t å e n d e n u t a n underlag av fosforanalyser.
B. s. 219 r. 24.
"Arrhenius förkastar tesen om sjö- och m y r m a l m e r n a s prioritet." — Milt p å p e k a n d e innebär, alt hypotesen om atl sjö- och m y r m a l m är den e n d a källan för j ä r n i äldre tider är felaktig. I Siegerland h a r Gilles vid arkeolo-giskt daterade ugnar från La Ténetid funnit Glanzcisenstcin, Roteisenslein, Brauneisenstein och Glaskopf, alla verkliga bergmalmer samt — i jämförelse med sjö- och m y r m a l m — med låg fosforhalt. Detta visar ju, alt m a n även a n v ä n d e och i de gamla u g n a r n a k u n d e a n v ä n d a bergmalm.
B. s. 219 r. 32.
"Det är självfallet att en metallurg av h a n s (J. C. Garney) kapacitet alstrade den v ä r m e h a n behövde." —• Detta senare k a n med ä n n u mera fog sägas om de gamla " m a s m ä s t a r n a " , som med sina h e d n a b l ä s l r a r voro tvungna alt tå fram j ä r n . De voro med säkerhet i fråga om de primitiva u g n a r n a s h a n d h a v a n d e betydligt överlägsna Garney. Som i föregående stycke n ä m n d e s h a r man bl. a. i Siegerland funnit bcrgmalm vid ugnar från tiden omkring 500 f. Kr. Till yttermera visso h a r Gilles anställt försök med dylika
malmer i primitiva ugnar och fått fram "tappar".
B. s. 220 r. 40.
Om detla är Boéthius slutsals, så är den i varje fall icke min. J a g h a r endast framhållit, alt m a n får länka sig att såväl myr- och sjömalm som bcrg-niiilin kommit lill användning. P r o p o r t i o n e r n a mellan dessa är i det framlagda materialet med övervikt för fosforfaltigt j ä r n .
B. s. 221 r. 1 ff.
J ä r n e t s upplagande av fosfor (P). — I masugnen las fosfor u p p i det smälta järnet. Hur förhåller del sig vid lägre t e m p e r a t u r e r ? Fosforn förekommer i sjö- och m y r m a l m som fosfat och k a n som sådant ej ingå i järnet. Det är först sedan det omvandlats till fosfid som de metallurgiska verkningarna k u n n a f r a m t r ä d a . När sker då fosfidbildningcn? Hutter h a r gjort noggranna
försök över fosfidens bildning. F ö r järnfosfat anger h a n , att omvandlingen börjar vid 460° och alt bildningen av fosfid (FeP) är genomförd vid 620°.
Sedan återstår att se vad som sker vid t e m p e r a t u r e r upp lill 1500°. Då mig veterligt aldrig några s å d a n a försök med m y r m a l m utförts, vände jag mig till bergsingenjör E. Sjöstrand vid Tekniska Högskolan, vilken var vänlig nog att låta utföra en serie prover vid olika t e m p e r a t u r e r . Myrmalm (dansk — erhållen genom tillmötesgående från Stockholms Gasverk •— med ca 36 °/o Fe (järn) och ca 0,5 °/o P) blandades med träkolspulver (barrkol) och u p p v ä r m -des i elektrisk ugn till 900°, 1000°, 1100°, 1200°, 1300°, 1400° u n d e r 1 timme. Av mig separerades det utvunna j ä r n e t med magnet och underkastades analys (upplösning i salpetersyra enligt Scott och kolorimetrisk bestämning enligt Shapiro). Resultaten blevo som följer (medeltal av tre analyser).
Temp. P °/o 900° 1000° 1100° 1200° 1300° 1400° 1,04 ±0,02 1,03 ± 0,01 1,24 ± 0,13 1,02 ± 0,08 1,01 ± 0,08 0,98 ± 0,15
Av detta framgår, alt inom försöksfelens gräns ej finnes någon skillnad i fosforupptagandet vid olika t e m p e r a t u r e r .
//. s. 202 r. 31.
Vinell utförde 1927 en undersökning över lancashiresmide. I sammanfatt-ningen säger han, alt praktiskt taget hela P-halten finnes i järnet. F ö r s ö k e n utfördes vid ca 1500°. Vinell h a r ej analyserat men företagit en b e r ä k n i n g av fördelningen av fosforn mellan slagg och j ä r n . H a n framhåller också mycket starkt, b u r svår provtagningen är.
Vid det Krupp'ska s. k. Rcunverfabren, som försiggår vid 1250°—1350° (så-ledes s a m m a t e m p e r a t u r som i de gamla u g n a r n a ) , fördelas m a l m e n s fosfor med 60 °/o på j ä r n e t och 20 °/o på slaggen, under del att 20 °/o bortgå, sanno-likt som fosforväte. Det finns sälunda ej skäl att antaga a n n a t än atl i de gamla u g n a r n a med deras stora kolöverskott stora delar av fosforn ingick i järnet.
F ö r att skaffa mig bättre k ä n n e d o m om de gamla u g n a r n a s kapacitet och k o n s t r u k t i o n hur jag s a m m a n med personer som varit med om de n e d a n n ä m n d a smältförsöken besökt ugnsplatser i Siegerland (Westfalen). Dessa lågo i en ravin med m y n n i n g a r n a vettande mot ravinboltnen, varigenom det kraftiga draget fångas. Draget är så starkt att t e m p e r a t u r e r om 1400° k u n n a t u p p m ä t a s . Med dessa personer och ingenjör Gilles h a r jag diskuterat förut-sättningarna för järnframställningen, förlopp och resultat.
Gilles, som h a r ulfört smältförsök i ugnar, kopierade efter dem m a n funnit vid utgrävningar, säger som sin erfarenhet, alt fosforhalten i j ä r n e t avspeg-lar förhållanden i malmen.
H. s. 202 r. 39.
Bischoff och Maurer ha undersökt fördelningen av fosfor mellan j ä r n och slagg i oxiderande atmosfär och därvid funnit, att i °/o r ä k n a t ungefär dub-belt så mycket går i slaggen som i järnet. I reducerande atmosfär blir j ä r n e t s fosforupptagandc mycket s t a r k a r e . F ö r u t s ä t t n i n g e n för fosfidbildningen är j u reducerande omständigheter. — Deras arbele h a r emellertid i detta s a m m a n -hang föga relevans, då de orbeta med öppen degel ulan koltillsats och u n d e r kort lid (5—30 min.), under det att i de gamla ugnarna malmen blandades med etl mycket starkt överskott av kol och uppvärmningsperioden r ä k n a d e s i limmar eller dygn.
//. s. 203 r. 23.
Alt man av fosforhalligl j ä r n kan få smidbar vara som så många äldre förf. förklarat, h a r jag aldrig motsagt. Bl. a. Osann förklarar detla med att i det i rennfcuer framställda järnet fibrer av fosforrikt j ä r n ligga b l a n d a d e med s å d a n a som äro sega; det skulle vara dessa senare som göra järnet smidbart. B. s. 221 r. 38.
Boéthius anför Ncumanns arbete som exempel på cl! noggrant och efter-följansvärt verk. På s. 14 säger Neumann utan alt k o m m a med en skymt av bevis, all Raseneisensleine (myrmalm) med cn fosforhalt av omkring 1 "/» var utgångspunkten för den första järntillverkningen i E u r o p a (alle die prähislorisrlirn Schmelzslellen in Holland, Belgien, Luxemburg, Hannover, Weslfalcn, Schleswig, P o m m e r n , Niederschlesien sind mil Raseneisencrzen betrieben w o r d e n ) . P å s. 15 anför han, atl Spaleisennerze använts av de gamla smällarna. 1 Siegerland h a r man vid de gamla u g n a r n a funnit Glanzeisen-slein, RoleisenGlanzeisen-slein, Brauncisenstein och Glaskopf, all! bergmalm.
Neumann anför som värde på den högsta temperaturen i de gamla u g n a r n a 1200°. Gilles h a r i sina försök funnit, all m a n i de gamla u g n a r n a med vind (i de b r a n t a dalar, d ä r dessa ugnar ligga, u p p s t å r i dalbottnen ett fullkomligt skorstensdrag) kominer upp till åtminstone 1400°, alliså ett betydligt högre gradtal än vad Neumann anger.
På s. 31 hos Neumann o m n ä m n s resultatet uv ett katalansmidc; någon som helst uppgift om fosforhalten finnes dock ej. Däremot var slaggen rätt j ä r n -rik, ca 30 °/o.
Det framgår sålunda, alt man av de k ä n d a fallen måste dra den slutsatsen, att fosforhallen i malmen speglas av fosforhalten i järnet.
Direktör F o r n a n d e r s myckel h o v s a m m a inlägg, som Boelhins h ä m t a t ur elt brev, gäller ju helt smältor och masugnsdrift. I de gamla ugnarna med fin-fördelad beskickning, ett mycket starkt kolöverskott och svag bläsler men dock med t e m p e r a t u r e r upp till 1400° torde hela förloppet sketl under stark reduktion och tagit läng lid, varför fosfatett haft tid att övergå till fosfid och alt legeras med järnet.
B. s. 223 r. 3.
Att såsom N e u m a n n och a n d r a föreslår utläsa något ur analyser av gamla slagger torde vara omöjligt. J a g h a r i avsnittet Rost und Roslschutz fram-hållit, alt särskilt fosforn v a n d r a r i m a r k och anrikas i hög grad; i
synner-het gäller della, n ä r något metallföremål nedsatts i m a r k e n , varvid en kraf-tigare potentialdifferens uppstår. Slaggen kan i della s a m m a n h a n g anses som m a r k ; järnflillror o. dyl. finnas rikligt. Det är ytterst farligt alt g r u n d a nå-gon som helst slutledning på den gamla slaggens s a m m a n s ä t t n i n g utan alt k ä n n a de v a n d r i n g a r av ioncr som under tidernas lopp skett i m a r k e n . H. s. 202 r. 13.
H. B. Schubcrl kan jag ej finna ha vare sig anfört eller utfört några fosfor-analyser, varför m a n kan anse, alt hans utlåtande stöder sig på rena hypo-teser. Han p å p e k a r emellertid, alt den under forntiden a n v ä n d a hämatit-inalmen var synnerligen fosforfattig.
Olof Arrhenius
SJÖMALM ELLER BERGMALM? ETT GENMÄLE
MED ANLEDNING AV FÖREGÅENDE
Då jag gärna ville dra in arkeologerna i diskussionen, begärde jag alt få recensera doktor Arrhenius uppslagsrika undersökning av vår äldre Järn-framställning i F o r n v ä n n e n . Platsen var dock redan vikt för b a r o n Hermelin. Det iir således inte alldeles rikligt att jag "bett Elias Hermelin om cn m e r teknisk utredning". Men det gladde mig att h a n s erinringar liksom Arrhenius undersökning skulle främja den naturvetenskapliga och tekniska diskussion som historiker och arkeologer i sin villrådighet och osäkerhet länge behövt. Självfallet är det lika litet i detta genmäle som i recensionen min avsikt att väga mig in på för mig främmande o m r å d e . Men del h a r synts mig angeläget alt söka ytterligare fixera, vilka problem som just nu äro viktiga för historiker och arkeologer.
I å r h u n d r a d e n h a r vår yppersta tekniska expertis pä grund av praktisk er-farenhet hävdat alt man i låga ugnar vid låg t e m p e r a t u r framställt gott smid-bart j ä r n av sjö- och m y r m a l m e r men att m a n av s a m m a malmer vid en t e m p e r a t u r som gjorde j ä r n e t flytande erhöll etl tackjärn vilket gav kallbräckt stångjärn.1 I min a n m ä l a n beklagade jag att Arrbcnins inte tagit Ståndpunkt
lill denna litteratur. Han genmäler att den är "föga relevant beträffande j ä r n e t s kemiska beståndsdelar". Just därför är det, förefaller del mig, en central uppgift alt med m o d e r n a vetenskapliga metoder pröva en så auktori-tativ och så ihållande uppfattning vilken grundar sig inle på " p å s t å e n d e n " utan pä de gamla melallurgernas praktiska rön.
J a g h a r utgått frän alt Arrhenius förkastar hypotesen om sjö- och myr-malmers prioritet i vår iildsta j ä r n h a n t e r i n g . I sitt genmäle h a r b a n tappat vår och exemplifierat bcrgmaliners tidiga användning i a n d r a länder. J a g
1 Beskaffenheten av dylikt lackjärn belyses av Arrhenius analys av
små-ländskt gjutjärn framställt av sjö- och m y r m a l m e r (Tab. 9 s. 24). Expressiva uttalanden av Sven Rinman i Bergverkslexicon under Myrjärns- eller bläster-verk, Myrjärn och Rännverkssmide.
