Donald B. Wagner, Den traditionelle jernindustri i Kina og dens moderne skæbne

Klik på et billede for at se det forstørret.

Den traditionelle jernproduktionsteknologi i Kina

Figur 2
Procesdiagram for jernproduktion i et traditionelt kinesisk jernværk.

Omkring 1600 var Kinas jernindustri verdens største og mest effektive – og havde været det i henved 2000 år. Den store forskel fra resten af verden skyldtes i høj grad, at man i Kina, formentlig i det 3. århundrede f.v.t., havde opfundet højovnen. I Europa blev de første højovne introduceret (muligvis i Sverige fra Kina gennem Iran) i 1100-tallet, og

Om blæsterovnen se V. F. Buchwald, ‘Jernfremstilling i Danmark i middelalderen – lidt om bondeovne og kloder’, Aarbøger for nordisk oldkyndighed og historie, 1991, 265–86; Radomír Pleiner, Iron in archaeology: The European bloomery smelters, Praha: Archeologický Ústav Avčr, 2000. Om sommeren giver danske museer og aktivitetscentre tit demonstrationer af jernudvinding i små blæsterovne.

det var først i 15- eller 1600-tallet, at den stort set erstattede blæsterovnen og blev den dominerende jernudvindingsteknologi.

Diagrammet viser de vigtigste processer i højovnsjernproduktion. Det kaldes indirekte jernudvinding, fordi man først producerer støbejern, med ca. 4 procent kulstof, og derefter fjerner kulstoffet igen for at få smedejern. Jernproduktion i blæsterovn (engelsk bloomery) kaldes direkte, fordi smedejern med lavt kulstofindhold bliver produceret i én arbejdsgang.

Jernudvinding i højovn er beskrevet i detaljer her. Kort fortalt producerer højovnen flydende jern med ca. 4 procent kulstof i en kontinuerlig proces, som fortsætter døgnet rundt i lange perioder: i ældre tid drejer det sig om uger eller måneder, i moderne tid, år.

Om støbejern se ‘Støbejerns metallurgi og lidt om kinesisk støbejern’ og ‘Cast iron in China and Europe’.

Jernet fra højovnen, med højt kulstofindhold og forholdsvis lavt smeltepunkt, er støbejern. Det kan bruges direkte af et jernstøberi, men det er sprødt og kan ikke smedes. For at få smedejern, med lavt kulstofindhold (og derfor højt smeltepunkt, over 1500° C), skal kulstoffet helt eller delvis fjernes. Det er blevet gjort på mange måder: i Europa var den ældste process friskning (engelsk fining, tysk Frischen), i 1700-tallet kom pudling (engelsk puddling), i 1800-tallet Bessemer-processen, og i moderne praksis en lang række andre processer.

friskningDe processer til konvertering af støbejern til smedejern, som traditionelt er blevet brugt i forskellige egne af Kina, har det til fælles, at støbejernsstykker bliver opvarmet til en meget høj temperatur (1200–1500° C) og rørt rundt i en oxiderende atmosfære. Hvis arbejderen er dygtig bliver kulstoffet brændt ud af jernet uden at alt for meget af jernet bliver brændt. Alle varianter af processen kaldes på kinesisk chao, som egentlig betyder ‘lynstegning’ (engelsk ‘stir-frying’); i det hele taget kommer rigtig mange kinesiske metallurgiske termer fra køkkenet. Jeg kalder processerne enten ‘friskning’ eller ‘pudling’, alt efter hvilken af de to europæiske processer, de ligner mest.

Af tekniske grunde, som ridses op i her, giver højovnen en uhyre stor skalaøkonomi: jo større produktion, jo billigere er det jern, der bliver produceret. For maksimal effektivitet skal ovnen være så stor, som forsyningen af råmaterialer og arbejdskraft, samt markedet for dens produktion, pålideligt tillader. – Ikke større, for en moderne højovn skal producere kontinuerligt i årevis. Driftsforstyrrelser pga. vigende efterspørgsel eller manglende råmaterialer og arbejdskraft kan hurtigt æde den skalaøkonomi, som ellers er opnået med en større højovn. Højovnen er den største maskine i den moderne industri, typisk med et volumen på 1500–3000 m3 og en produktion på 2500–3000 tons per dag, enkelte steder så høj som 10.000 t/dag.

Jernmalmer, og brændslet til deres udvinding, findes overalt i tilstrækkelige mængder til et før-moderne produktionsniveau, og jern er relativt billigt pr. vægt. Transportomkostninger spiller derfor en vigtig rolle i den før-moderne jernproduktions geografi. I Europas oldtid var jern oftest et lokalt produkt, langdistancehandel kom kun på tale for produkter af særlig høj kvalitet. I Kina gjorde højovnens skalaøkonomi situationen anderledes. Den forhøjede effektivitet ved storproduktion betød, at transportomkostninger spillede en mindre rolle, og det var rentabelt at producere for større markeder. Større markeder betød til gengæld, at konkurrencen mellem producenterne var intens og profitten tilsvarende lav. Derfor har jernproduktionen fundet sted hvor de nødvendige resourcer til mere profitable aktiviteter ikke fandtes – hvor den komparative fordel var i jernproduktion. Det var oftest de fattigste regioner.

Klik på et billede for at se det forstørret.