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块炼炉冶炼在丹麦一直持续到约1600年,在挪威和瑞典则延续得更晚一些,可能直到19世纪初。所用的矿石是沼铁矿,一种在特定土壤条件下从富铁水中沉淀出来的矿物。它常发现于沼泽中,也见于其他土壤中。其形态可以是类似根部的团块,或较大的块状,或松散的红色、棕色或黄色土壤(Buchwald 1998)。通常认为沼铁矿在北欧以外地区的铁生产中很少使用,但可能在中国也曾使用过,宋应星《天工开物》(1637年)中的一段文字和插图似乎表明了这一点。


关于块炼炉冶炼,有大量早期的瑞典文献记载,Lars-Erik Englund(2002: 52–54; 89–168)对此进行了研究。其中,Lars Schultze 1732年的记载对我们的目的似乎最为有用。以下是他绘制的插图:
1851年对一座与Schultze描述的非常相似的块炼炉进行了科学研究。瑞典铁匠协会的专业冶金学家观察了四次冶炼,由记得过去操作方法的人操作。他们的报告于1946年以瑞典文发表,后来译成英文(Busch 1972)。以下内容大量依赖V. F. Buchwald(1991: 271–273)的讨论。
炉子装满干柴,从底部点燃。30分钟后,当木材炭化并下沉后,加入几铲焙烧粉碎的矿石。在靠近底部处鼓风(此处为水力风箱),随着过程继续并加入更多木材和矿石,鼓风逐渐加大。到一定时候开始加入木炭代替木材;木炭燃烧更安静,使操作者能看清情况。
2–2½小时后,炉料已沉入炉子的矩形底部,此时考验操作者的技艺。他用钩子、尖棒和铲子操作,处理剩余的炉内物料,将金属铁与炉渣分离并聚集成致密的块铁。在此操作过程中,仔细调节鼓风以避免氧化铁。
最后停止鼓风,用钳子取出通常重8公斤的块铁,迅速移至铁砧,用斧头劈开但不再进一步锤打。之后重新加热并锤打以挤出炉渣,产出4–5公斤熟铁。
Lars Schultze的插图中一个男孩用斧头劈开块铁。这幅画不太真实,因为这是重体力活,如这部影片中美国的一次演示冶炼所示。(影片来自Guss Bort的Facebook页面。)
这座特定的炉子没有排渣口。从顶部清空后立即装入下一炉。操作日夜不停持续一周或更长时间,直到矿石、木材和木炭的储备用尽。
这种类型的块炼炉不常见:它似乎是一个建造坚固的永久设施,而不是使用几次后就废弃的那种。连续运行一周或更长时间必然节省大量燃料,因为在大多数块炼炉中,冶炼开始前预热炉子就要消耗大量燃料。
Ole Evenstad在1790年描述了一种与Schultze的相似但更小的块炼炉,为挪威农民所用。以下是他绘制的示意图:
转载自 Evenstad 1790。
Niels L. Jensen(1968)对Evenstad的丹麦-挪威文原文给出了一个英文摘要。
挪威森林博物馆定期根据Ole Evenstad的描述进行块炼炉冶炼演示。在这段短片中,我们跟随一个班级的学生参加这样的演示。不必在意挪威语的解说,只需观看即可。
学生们首先去寻找沼铁矿,他们找到的是一种红色土壤。他们被要求用舌头尝一下。矿石经焙烧后,在向炉中装入矿石和木炭时,他们操作风箱。他们观看块铁的取出和劈开。(影片未展示块铁锤打压实和去除炉渣的过程。)最后他们看到一位打铁匠在锤打铁。
在丹麦,块炼炉冶炼到1600年已经消亡,因此我们对中世纪和晚期丹麦块炼炉的信息很少。(从考古学我们对更早的块炼炉了解很多。)我的老师Vagn Buchwald研究了现有材料,得出结论认为所用炉子类似于广西出土的那种坑炉。他绘制了如下过程示意图:
转载自 Buchwald & Voss 1992。
Björklund, Stig, ed. 1982–1987. Lima och Transtrand: Ur två socknars historia. 2 vols. Malung: Malungs Kommune. Vol. 1: Myrjärn och smide, 1982. Vol. 2, 1987. In Swedish.
Buchwald, V. F. 1992. 'Jernfremstilling i Danmark i middelalderen – lidt om bondeovne og kloder / Eisenverhüttung in Dänemark im Mittelalter: Etwas von Herdgrubenöfen und gespaltenen Eisenluppen ("Klode")'. Aarbøger for nordisk oldkyndighed og historie, 1991: 265–86. In Danish with German abstract and tr. of figure captions.
Buchwald, Vagn Fabritius. 1998. 'Myremalm'. Geologisk tidsskrift 1998.1: 1–26. In Danish.
Buchwald, V. F., and Olfert Voss. 1992. 'Iron production in Denmark in Viking and Medieval times'. In Bloomery ironmaking during 2000 years. Vol. II: Iron in the West Nordic region during the Middle Ages, edited by A. Espelund, pp. 31–43. Trondheim: Budalseminariet.
Busch, J. A. W. 1972. 'Iron by the bloomery process at Nornäs, Sweden, in 1851'. Journal of the Historical Metallurgy Society 6.1: 28–33. Translation from Solders 1946: III–X.
Englund, Lars-Erik. 2002. Blästbruk: Myrjärnshanteringens förändringar i ett långtidsperspektiv. (Jernkontorets Bergshistoriska Skriftserie 40). Stockholm: Jernkontoret. In Swedish.
Espelund, A., ed. 1991–2. Bloomery ironmaking during 2000 years. Seminar in Budalen, Sør-Trøndelag, Norway, August 26th – 30th 1991. "In honorem Ole Evenstad". 2 vols. Trondheim, Norway: Budalseminaret.
Evenstad, Ole. 1790. 'Afhandling om Jern-Malm, som findes i Myrer og Moradser i Norge, og Omgangsmaaden med at forvandle den til Jern og Staal. Et Priisskrift, som vandt det Kongelige Landhuusholdnings-Selskabs 2den Guldmedaille, i Aaret 1782'. Det Kongelige Danske Landhuusholdningsselskabs Skrifter D.3: 387–449 + Tab. I–II. In Danish. Partial English translation Jensen (1968). Annotated ed. Espelund (1992).
Jensen, Niels L. (tr.). 1968. 'Ole Evenstad, "A treatise on iron ore as found in the bogs and swamps of Norway and the process of turning it into iron and steel"'. Bulletin of the Historical Metallurgy Group 2.2: 61–65. Abridged translation of Evenstad (1790).
Solders, Severin. 1946. Älvdalens Sockens historia. Del III: Myrjärn – hemsmide – liebruk. (Dalarnes Fornminnes och Hembygds Förbunds skrifter 9). Facs. repr. Grycksbo: Strålins, 1994. In Swedish.
最后编辑:DBW,2023年2月28日
样式修改:2024年6月7日