Produserte mengder stål pr. år i romertiden

 

Tilsvar fra Sveinung Gihle Raddum

Gunnar Kvifte tar i artikkelen Raddum, Ringeriket og Romerriket, for seg noe av det jeg skrev i forrige års hefte. Å gå i dybden på de forskjellige påstander min artikkel inneholder må bli overfladisk i et tidsskrift av denne type med lite plass. De som ønsker å sette seg inn i bakgrunnen for mine påstander, se (1).

Kvifte skriver:

Raddum anslår at romerne trengte 2000 – 5000 tonn stål pr. år til militære formål, og at dette ble produsert og skipet ut fra Østlandet. Når han i referanselisten- som støtte for dette- skriver at Larsen «lar oss ane omfanget av jernutvinningen i Norge «, stemmer det dårlig med grafene i boka (2), der det fremgår at det i romertid neppe ble utvunnet stort mer enn til eget bruk.

I Larsens bok sies det ingenting om utvunnet årlig kvantum med denne prosessen. Teknologi som historisk faktor krever at man forstår det tekniske. Når jeg skriver at boken lar oss ane omfanget av utvinningen er det ut fra antall jernvinneanlegg Larsen dokumenterer, 2 280 i tallet, og en uttalelse om at antallet totalt kan overstige 10 000 anlegg i Norge.

Arkeologene kjenner ikke prosessen som ble brukt for å produsere råjern i de store ovnene på Østlandet i romertiden. Dette er ingen kritikk av arkeologene. Jeg skal her gå mer i detalj på prosessen som ble driftet i de store ovnene på Østlandet i romertiden, ovner med innvendig diameter over 35 cm. De mindre kjørte for det meste direkte redusering, bloomery-prosessen.

 

Romernes behov for militære formål vurdert til 2 000–5 000 t/år

Dette er en vurdering jeg har gjort ut fra de opplysninger som finnes om antall soldater i legioner, auxiliarenheter og marine, og de våpen og verktøy disse var utstyrt med, samt behov for stål som måtte erstattes hvert år, pluss reserver.

Denne vurderingen står i bok (1) der dere kan gå inn og se på forutsetningene. Internasjonale arkeologer har vurdert det romerske samfunns totale behov for stål til 82000 t/år. Det meste av dette ble kjørt i luppeovner/bloomery-furnaces med den direkte prosess, som ga et stål som inneholdt 3–5 % slagg. Dette stålet var uegnet til romerske våpen på grunn av stort slagginnhold og varierende karboninnhold. Derfor kjøpte romerne fra Augustus tid kvalitetsstål fra Vestkina, det de kalte serisk stål, se (6).   Prosesser driftet i Norge er:

A.         Reduksjon av myrmalm i leirdigler der H2 er reduksjonsmiddel     -> Rent jern

B.         Direkte prosess i bloomery-furnace der CO er reduksjonsmiddel.   -> Jernlupp

C.         Indirekte prosess i blast-furnace der CO er reduksjonsmiddel.   ->   Råjern

Av disse var det prosess C som ble kjørt i de store ovnene på Østlandet i romertiden. Jeg skal derfor fortelle litt om denne prosessen, hvor den først ble driftet og hvilke kvantum stål den produserte i ovner av denne størrelse.

 

Den indirekte prosess, Blast-furnace. Råjern

Prosessen ble utviklet i Kina og ble driftet der fra ca. 350 år f.Kr. Kineserne produserte hvitt støpejern/råjern i blesterovner/blast-furnaces, og konverterte dette til stål som kunne smies. Det ble gjort ved å friske råjernet i friskeovner, engelsk fining. Stålet prosessen ga var uten slagginneslutninger og hadde et jevnt karboninnhold. Prosess, ovner, produksjons-kapasitet og bemanningsbehov er beskrevet i mange bøker (3).

Prosessen hadde to trinn som ble kjørt i to adskilte ovner. Den første ovnen var en sjaktovn, blast-furnace, med rast innvendig, en trakt der nedre ende kan ha en diameter på for eks. 30 cm, mens øvre ende kan ha en diameter på 90 cm. Traktens høyde kan ha vært ca. 1 meter. Under den var et sylindriske parti, høyde ca. 20 cm, der luften ble blåst inn og råjernet samlet seg med det flytende slagget oppå. Øverst var et sylindrisk parti som kunne kone svakt utover eller innover. Ovnens høyde 2,3–2,5 m.  

Ovnene ble kjørt med røstet myrmalm med lite sand. Malmkornene ble redusert på 1200 – 1400 grader i øvre halvdel av sjakta. Reduserte jernkorn sank så ned og ble liggende på rasta eller i chargen i kontakt med kull. Jern og karbon blandet seg, og når karboninnholdet er over 2,6 % blir denne blandingen flytende på temperatur helt ned mot 1150 grader. Det flytende råjernet renner ned til bunnen av ovnen og blir med visse mellomrom i tid tappet i ut støpegrøftene der det størknet. Dette er trinn 1 i prosessen.

Råjernet ble så smeltet ned i en ny ovn, i et slaggbad på 1 300–1 400 grader. Karbonet i råjernet ble frigjort ved at man rørte kraftig i badet. Karbonet brant opp med oksygen fra bad og luft. Alt etter hvor lenge en frisket kunne karboninnholdet i stålet styres. Friskeovnene var lave rektangulære kar, med blåsebelg(er). Slaggbadet ble vedlikeholdt ved å tilføre oksygen i form av røstet malm, eller slagg. Dette er trinn 2 i den indirekte prosess.

Det er rester av slike blesterovner, blast-furnaces, fra romertiden arkeologene har avdekket i Snertingdalen og på Dokkfløy (4). De har typisk en diameter fra 60–120 cm. Innvendig og har en eller to støperenner ut fra bunnen av ovnen. I ovnsbunnen finnes ofte en slaggklump som veier mange hundre kg. Slike blokker ligger og ved siden av anleggene. Dette er fuktsperrer man hadde i bunnen av ovnen for å hindre fuktighet i å trenge opp i chargen. De ble byttet ved behov. I støperennen(e) rant råjernet ut. Arkeologene har kalt rennene slaggrenner, og tror det var slagg man tappet ut.

Friskingen skjedde i romertiden på et sentralt sted dit råjernet ble fraktet. Men anleggene som ble driftet inn i vikingtiden består ofte av to små blesterovner og en friskegrop. Disse friskegropene er i rapportene ofte kalt ildsteder. En lupp, slik man kjørte i de små Bloomery-ovnene med en direkte prosess, ville hvis den ble kjørt i så store ovner vært umulig å håndtere. Malmen i Snertingdal og på Dokkfløy inneholder lite sand, 5-6 %. Det gjør at en direkte prosess er umulig å kjøre med malmen slik den er. Derfor har arkeologenes forsøk på Kittilbu gitt problemer. Man har fått lite jern.

På Møsstrond i Telemark er friskeovner funnet på mange anlegg der blesterovnene finnes (5). De er i denne rapporten kalt hellegryter. Heller ikke her har man forstått prosessen og hellegrytenes funksjon. Beregningene bak i rapporten gir derfor ingen mening, slik arkeologen også selv påpeker.

 

Produserte kvanta med den indirekte prosess

Forutsetter vi at en slik ovn driftes med den indirekte prosess blir utbyttet av jern teoretisk 60 - 65 gram/cm2 ovnsareal på 24 timer, (Professor Bickel, E.T.H.).

Tar vi for oss en ovn med diameter 90 cm får vi følgende produserte kvanta

90 cm innvendig Ø, gir et areal på: 45 x 45 x 3,14 = 6 885 cm2. På 24 timer produserer den 65 g x 6 885 = 447 525 gram -> 450 kg/døgn. Produserte ovnen i 4 måneder, 120 døgn, blir produsert kvantum råjern 450 x 120 = 54 000 kg à 54 tonn/sesong. Som etter frisking blir ca. 0,8 x 54 = 43,2 tonn stål.

Går vi til Kina har forsøk i ovner med diameter på 50–60 cm produsert fra 600 til 1 200 kg råjern/døgn som i 120 dager blir 72–144 tonn råjern.

Forutsetter vi på et gjennomsnittlig utbytte på 700 kg råjern pr. døgn i ovnene på Dokkfløy har hver ovn gitt 84 tonn råjern pr. sesong. Antall ovner som produserte samtidig på Østlandet vet vi ikke. Men

-          23 slike ovner ville produsere 2 000 tonn råjern/år.

-          60 slike ovner ville produsere 5 000 tonn råjern/år.

Romernes stålbehov for hær og marine kunne dekkes av stål produsert med den indirekte prosess i slike store ovner som er avdekket på Dokkfløy.

I Dokkfløyrapporten (4) er det på Dokkfløy alene registrert ca. 90 ovner. I tillegg kommer ovner som produserte andre steder i Vica metallorum. Det er langt opp til 2 280 anlegg. Det er antall ovner og min kunnskap om prosessen disse ovnene kjørte som ligger til grunn når jeg skriver at vi aner mengden av stål som ble produsert på Østlandet i Romertiden, ikke grafene i Larsens bok.

Disse prosessene var av det første som ble gjennomgått i faget Metallische Werkstoffe på E.T.H. i Zürich i min tid der. Prosessen og ovnene produserte råjern kontinuerlig så lenge en hadde malm og kull. Men det forutsatte et marked enormt mye større en det norske, som hadde bruk for alt stålet. Det romerske Vica Metallorum omfattet den første tid Østlandet nord for Oslo og vest for Mjøsa til dagens Lillehammer. Fra år 212, etter keiser Caracallas besøk, kom Dale-Vica i tillegg. Det var Gudbrandsdalen med Hundorp.

Den indirekte prosess ble utviklet i Kina. Ovnene som ble gravd ut på Dokkfløy, og så demmet ned, ligger nå under vann. Dette var av de første masovner som produserte råjern i Europa. Prosessen er fortsatt i drift i verdens stålverk. Men det var i Norge og Sverige den først ble driftet i Europa. Den spredte seg sørover etter at deler av befolkningen på Østlandet utvandret til Italia år 525.

Dette dreier seg mer om Europas historie enn om Norges. For prof. Böhler ved E.T.H. i Zürich var Romerriket i vest og Kina i øst stormakter og økonomiske sentre i perioden fra år null. Romerriket importerte serisk stål fra Kina til sin våpenproduksjon fra keiser Augustus tid. År 186 opphørte denne importen, men romerrikets militære slagkraft fortsatte å være overlegen, våpen ble fortsatt laget av dette stålet. Böhler så det slik at importen først ble stoppet etter at man hadde bygget opp tilstrekkelig produksjon av stålet i eget område.

           

Norge er det område i Europa som har den malmtype som trengtes. Når Norge i tillegg i Notitia Dignitatum beskrives som romersk provins var det nærliggende å anta at det seriske stål de trengte kunne komme fra Norge. Nå har arkeologene avdekket et stort antall ovner som har kjørt den kinesiske prosessen. Det styrker tesen om at romerne produserte serisk stål i Norge.

Kilde (1) antyder hvordan teknologioverføringen kan ha skjedd. Boken er svartelistet og finnes ikke på bibliotekene. Bare 7 eksemplarer finnes på Nasjonalbiblioteket. Den er nå trykket i et lite antall slik den opprinnelig var. Dette er intet prosjekt for meg, men når jeg blir bedt om å skrive om det, skriver jeg det jeg mener. Hvis artikkelen skapte oppstyr betyr det at den satt.

Landenes historie og en gammel homogen befolkning var viktig da nasjonalstatene skulle dannes. I Norge skapte vi derfor den norrøne stamme, mens tyskerne fikk sine germaner. For den norske historiske vitenskap er det vanskelig å ta tak i stoffet igjen fordi det rokker ved nasjonens historiske fundament. Man er låst og fanget i sitt eget dogme. Når slikt forekommer hos andre folk kaller vi det ofte hjernevasking.

Kilder/litteraturhenvisninger

(1)      Raddum, S. 2013: Norges Jernalder. Jernutvinningsprosessene. Forfedrenes opprinnelse. De Romerske Provinser I Norge. ISBN 978-82-999071-3-2

(2)       Larsen, J.H. 2009: Jernvinneundersøkelser. Kulturhistorisk Museum. Oslo.

(3)       Needham, J. 2008: Science and Civilisation in China. Vol. 5, Part 11 Ferrous Metallurgy by D.B. Wagner.

(4)        Larsen, J. H. 1991: Jernvinna ved Dokkfløyvatn. Jan Henning Larsen 1991: Jernvinna ved Dokkfløyvatn. De arkeologiske undersøkelsene 1986–1989. Varia 23. Universitetets Oldsaksamling. Universitetet i Oslo.

(5)       Martens, I. 1988: Jernvinna på Møsstrond i Telemark. En studie i teknikk, bosetning og økonomi. Universitetets Oldsaksamling. Oslo.

(6)        Plinius, naturalis historia, XXXIV, 41.  ed. H. Le Bonniec 1935. Oversatt til tysk av H.            Straube i: ISBN 3-211-82789-7.

Forfatteromtale

Sveinung Gihle Raddum (født 1940) er diplomingeniør fra E. T. H. (Eidgenössische Technische Hochschule) en velrennomert teknisk høyskole i Zürich, Sveits. Han har arbeidet som prosessingeniør ved metallfremstilling. Raddum har studert den antikke jern- og stålproduksjonen og har skrevet bok om emnet.

 

 

Med dette innlegget ansees debatten om temaet for avsluttet.

Red.

          

  



Copyright © 2012 Heftet Ringerike -  All Rights Reserved.