Gyepvasércek koraközépkori vasipari hasznosítása

A bucavaskohászat előkészületeinek és lefolytatásának folyamata

Az ábra a bucavas koraközépkori kohászati technológiájának előkészületeit és lefolytatásának főbb lépéseit mutatja be. 

A technológia rekonstruálását ma a kutatók próbaolvasztások keretében végzik, jómagam is így jártam el. Minden próbaolvasztás azonos előkészületekkel zajlik, ezek: 

Gyepvasérc fejtés

Egy próbaolvasztás előkészületei a gyepvasérclelőhely felkeresésével kezdőnek. 

A gyepvasércek összetételük szerint lehetnek

-          hematitos (Fe₂O₃)

-          hamatit-limonitos (Fe₂O₃ és 2Fe₂O₃·3H₂O)

-          hematit-geotites (Fe₂O₃ és Fe₂O₃·H₂O)

ércek, amelyek több-kevesebb kísérővegyületet, meddő anyagot tartalmaztak, amelyek kohászat során salakot képeznek. Hazánkban számos történelmi gyepvasérc lelőhely találhat, amelyek érce megfelelő betétanyaga a bucavaskohászati technológiának.

Az érc dúsítása

Az első lépés az érc mosása, amelyre még a helyszínen sor került. Ezzel a művelettel a meddő anyag nagy részét (agyagot, homokot, sarat) el lehetett távolítani a felületről.

A következő lépés az aprítás volt. Az aprítás során végezzük el az érc tapasztalati úton történő válogatását is. A válogatás során csak a porózus, szürkés-kék töretű, akár kézzel is törhető rögöket tartjuk meg, mert tapasztalataim szerint ezek a legalkalmasabbak a bucavaskohászati technológiához. Általában az összegyűjtött érc harmada bizonyul megfelelőnek. Az aprítás fokát illetően a természeti népeknél megfigyelhető 2-3cm-es méretű ércdarabokat vehető alapul. [1]

A harmadik, befejező művelet az aprított érc pörkölése. Ennek során egy ércpörkölő gödörben faszén parázson hevítetjük az ércet abból a célból, hogy a kémiailag kötött hidrátvíz tartalom (esetlegesen a tapadt nedvesség) nagy részét még a kohóba helyezés előtt eltávolítsuk. Arra, hogy a régiek is végeztek pörkölést, bizonyítékot nyújtanak a feltárt kora középkori kohótelepeken talált ércpörkölő gödrök.[2]

Faszénégetés

A kohászat jelentős faszénigényét a régiek faszénégető boksákból fedezték. Faszénégető boksák helyét néhány kohótelep körül szintén megtalálták.[1] A hagyományos módon, faszénégető boksában sikerrel végeztem a faszénégetést és a kezdeti próbaolvasztások során fedezni tudtam saját égetésű faszénnel a szükséges tüzelőanyag mennyiséget. A kísérletek során a bucakohó fogyasztása óránként 7-8kg, egy próbaolvasztás igénye 25-30kg faszén volt.

Kohóépítés, fúvókakészítés

A kezdeti nemeskéri (szabadonálló) típusú bucakemecében elvégzett sikertelen próbaolvasztások rávilágítottak a kohótípus egyik hátrányos tulajdonságára. A vékony falazat miatt jelentős a hősugárzással elvitt hőmennyiség. Ezt csökkentendő tértem át a fajszi (földbevájt) típusra, amelyben ugyanolyan befújt levegőmennyiség és faszénfogyasztás mellett magasabb hőmérséklet volt elérhető. Ez a bucakemence 5-10cm vastag mellfallal elzárt mellnyílással üzemel. A fújtatóból kifújt levegő a mellfalazatba betapasztott fúvókán keresztül jut be (ld. ábra).

A bucakemencét egy erre a célra megásott műhelygödör falába bemélyítve alakítottam ki, a somogyfajszi műhelygödör (ld. Őskohómúzeum Samogyfajszon) egyik szegletéhez hasonlóan. A nagy hőterhelésnek kitett belső falazatát fövénnyel és apró kaviccsal soványított agyagtapasztással láttam el. A fúvóka ugyanebből az anyagból készült.

Fújtatókészítés

A kohó tüzének szítására saját készítésű koraközépkori fújtató replikáját használtam, amely a hozzávetőlegesen 200-400liter/perces szükséges levegő térfogatáramot biztosítani tudja.