Historieforum Västra Götaland på järnframställningsresa

Den 15 september år 2007, låg det förväntan i luften över torget i Götene. Äntligen var det dags för 25 stycken medlemmar från Historieforum Västra Götaland att göra en utflykt, med järnframställningsprocessen i centrum.

Från Götene samåkte sällskapet, i miljömedvetenhetens tecken, i egna bilar mot Skara. Där svängde kortegen vänster mot Falköping innan det första stoppet till utmed vägen. Vid Forentorps ängar ligger rester av järnugnar som arkeologen Britta Hjolman identifierade i slutet på 70-talet. Eftersom det är svårt att se resterna, nöjde sig dagens resledare Anne Fant Ekman, med att peka ut området från vägkanten. Platsen där järnungars rester finns, ligger ett femtiotal meter in i terrängen nedanför backen vid Forentorp. Stax innan lutningen avklingar vid korsningen mellan Vilske-Kleva, Skara och Broddetorp. Så ställdes färden mot Ekehagens Forntidsby, vid Åsarp, cirka två mil från Falköping. Dit åker turister från Falköping mot

Ulricehamn om de kommer från norr. I Ekehagen intogs en fika. Ritva Ström, personal, i köket passade upp och pysslade om sällskapet innan Hans Englund, vice ordförande i Historieforum Västra Götaland, hälsade alla hjärtligt välkomna till utflykten. Efter genomgång av dagens program, tog guiden Anders Josefsson, arkeolog, över. Han berättade om olika platser i Ekehagens Forntidsby.

--Här finns konstruerade miljöer från samlar-/jägartiden, neolitikum, bondestensåldern och bronsåldern och järnåldern.

Sällskapet hade tur med vädret och vandrade förbi vildsvinshägn, såg delar av fångst- och fällestigen, samt både långhus i olika naturtyper som är knutna till den växtlighet som fanns under de olika tidsperioder som visas. Vid det konstruerade järnåldershuset med förlaga från en arkeologisk utgrävning från Snöstorps socken i Halland stannade sällskapet till. Länge.

Huset i Ekehagen har tre rum. Ett rum är stall, ett rum är hantverksrum, och ett rum är sovrum och kök. Eftersom järnåldern innebar en förändrig till ett kallare klimat, så har huset en vägg som består av flera lager. Huset har dubbla klinade väggar uppförda på stommar av flätat ris. Kliningen innehåller 20 procent lera, 20 procent koskit och 60 procent sand och mellan de klinade väggarna finns en isolering med halm i som blandats i en lervälling. På taket ligger näver som försetts med torv. Inomhus finns tre avdelningar, ett rum är stall, mellanrummet hantverksrum, ett rum är kombinerat sovrum och kök. I Snöstorp fanns det fler hus uppförda som by. Huset i Ekehagen var det minsta av husen i Snöstorp, och det var 23 m långt.

Artikelförfattaren Anne Fant Ekman, tidigare guide i Ekehagens Forntidsby, infogar följande i artikeln, gällande metallhantering:

Information metallhantering

Processen att utvinna koppar ur malm har människan känt till i 8.000 år. Kopparmalm kräver en omständlig förändringsprocess, för att kunna nyttjas av människan. Framställningen av järn är betydligt lättare än kopparframställning (Johansson 1986:1). Principerna för att utvinna koppar och göra legeringar har i motsats till järnframställningsteknologin varit likartade i flera årtusenden (Johansson 1986:2). I Catal Hûyuk utvanns koppar cirka 6.000 f.kr. I Rudna Glava, Jugoslavien, har man funnit koppargruvor med gångar och schackt daterade till cirka 4.400 f.Kr. Romarna hämtade koppar i Rio Tinto i Spanien (Bengtsson 1986:5). Cirka 4.500-3.00 f.Kr grundlades lokal gruvdrift och prospektering av guldförekomster och oxid- och karbonatmalmer som var lätt- tillgängliga framförallt i Bulgarien, Jugoslavien och Rumänien. Där göts bland annat världens äldsta skafthålsyxor omkring 4.500-4.000 f.Kr. Cirka år 3.000 f.Kr hade metallurgikonsten spridits exempelvis till den egeiska kulturen i Grekland, till ”Los Millares”-kulturen i Spanien och Tripoljekulturen i Östeuropa. Cirka 2.000 f.Kr utvidgades gruvdrift till nya centra på de brittiska öarna och i Italien, Sydtyskland och Österrike. Chalkopyrit, en järnhaltig sulfidmalm av koppar, användes cirka 2.000 f.Kr eftersom människorna lärt sig att behärska mer komplicerade metallurgisk teknik som krävdes för dessa malmer (Nordström 1986:3).

Omkring år 2.000 f.Kr tillverkades de äldsta kopparföremålen i Sydskandinavien. I Böhmen och i Spanien fanns rika tennförekomster, vilka blev viktiga faktorer vid utvecklandet av Bronsåldern norr om alperna cirka 2.300-800 f.Kr. I Norden utvecklades ett högtstående metallhantverk under 1700-talet f.Kr som inom 200/300 år låg på samma nivå som teknologin i Sydeuropa. Hantverket baserades på import av koppar, tenn, och delvis nedsmältning av förbrukad metall (Nordström 1986:4).

Hallundaboplatsen söder om Stockholm, har Skandinaviens äldsta metallsmältnings-ugnar (Nordström 1986:4). Hallunda är en av de största bronsgjutarverkstäderna i norra Europa. Det är möjligt att man använt inhemsk koppar vid bronsgjutningen (Bengtsson 1986:6).

I Sverige fanns kopparmalm både i Dalarna och i Småland (Bengtsson 1986:6). Norr däröver fanns Bronsålderskultur med en annan karaktär baserad på en annan ekonomisk grundstomme. Även Mälardalen och längs med Norrlandskusten finns spår av bronsålderskultur. Den skandinaviska bronsålderns tyngdpunkt är Danmark-Skåne (Nordström 1986:4). Även i Mellansverige under bronsålderns yngsta skede förekom bronsgjutning i närheten av dagens Enköping (Oldeberg 1960:1). Arkeologer har funnit deglar och gjutformar, exempelvis fragment av deglar avsedda för gjutning av raka former. Deglarna bestod vanligen av ett, ibland två lager av lera, tämligen grov (Oldeberg 1960:1-26). En utförlig beskrivning även med bildmaterial finns att se i boken ”Skälbyfyndet”.

I Tinna i Israel samt i Mitterberg fanns ungar för kopparsmältning på 3.000-talet. Koppar, tenn, bly anses ha transporterats var för sig, eller i form av färdiga bronsföremål eller stenar. Den tidigaste kopparframställningen i Sverige, skedde 700 f.Kr, vid Falu gruva (Quarfort i Bengtsson 1986:5).

Kopparmalm i ren form kallas för gedigen koppar. Då malmmineralet är bundet till svavel kallas det för sulfidmalm. Oxidmalm bildas då en stor del av svavlet ersätts med syre, väte eller karbonat vid exponering för väder och vind. Exempelvis kan då malakit bildas. Under oxidmalmen finns anrikningszon, som ofta är innehållsrik med cirka 25-30 procent koppar

(Bengtsson 1986:6).

Kanske fanns det oxidationsmalmer från början i Falu koppargruva. Idag finns inga kända oxidationsmalmer däremot sulfidmalmer till exempel i Bergslagen (Bengtsson (1986:6).

Oxidmalmer är lättare att reducera från koppar än sulfidmalmer eftersom naturen oxiderat malmen. Därmed krävs ingen rostning. Däremot krävs rätt flussmedel och tillräckligt med träkol, för att skapa en reducerande atmosfär. Efter smältning kan en metallisk koppar existera. Därför kan det antas att oxidmalmer bröts före sulfidmalmer, vilka kräver högre temperatur än oxidmalmer vid bearbetning (Bengtsson 1986:8-9).

Processen att framställa koppar innehåller olika steg. Först kallrostas malmen med ved. Svavel och andra föroreningar försvinner om syre har fritt tillträde. Dessutom oxideras delar av det järn som finns i malmen. Därpå sker en sulusmältning/sulubruk, eller smältning. Då smälts krossad, rostad malm under reducerande förhållanden tillsammans med träkol i en schaktugn. För att tillräcklig mängd slagg ska bildas tillsätts ett flussmedel, exempelvis kvarts, flinta eller kiselsand. Avsikten med smältan är, att skilja järn och koppar. Järn blir till slagg och koppar och järn bildar ”skärsten” (Bengtsson 1986:10).

Skärvstenen är en mellanprodukt mellan råkoppar och malm, består av svavelbundet järn och koppar. Skärsten har högre specifik vikt, så järnslaggen lägger sig överst i ugnen. I slaggen finns järn och andra föroreningar. Koppar- innehållet är nu 10-30 procent koppar. Rostning innebär att man genom vändrostning oxiderar bort det mesta av svavlet vilket kan ta veckor och kallas för ”dödrostning”. Smältning blir nästa steg. Järnet blir järnoxid och tillsammans med flussmedlet bildar järnet så kallad fayalit. Kopparn reduceras till råkoppar, i botten av ugnen, med 90 procent metallisk koppar. Därpå sker raffinering, vid smältning av koppar under det att det blåser luft på den, då oxiderar järnet. Slaggen skummas av. I kopparna sticks det ned lövträ, det förhindrar att kopparna oxiderar. Denna metod har varit känd i minst 5.000 år. I Antatolien smältes bruten sulfidmalm 3.200 f.Kr, och i Östra medelhavsområdet skedde det år 2.500 f.Kr. Järn kräver högre temperaturer (Bengtsson 1986:10).

I Japan användes på 1800-talet koppar 10 procent bly, vilket gav en vacker lyster åt materialet. Tekniken var att använda en grop i marken (Johansson 1993:70). Det var erfarna ögon som visste var kopparmalm fanns att hitta, speciellt i norra Sverige där Viscaria alpina är indikatorväxt. Den växte rikligt i Kiruna, där malmen gick upp i ytan (Loberg i Bengtsson 1986:6). Frånvaron av kopparsmältningsplatser/ugnar i Sverige kan tolkas som att de tolkats som järnugnar eller förbisetts (Bengtsson 1986:6). Sumererna anses ha varit de första som framställde brons cirka 3.000-2.500 f.Kr. I första dynastins kungagravar i UR finns tennbronser med 8-10 procentigt innehåll (Johansson 1993:72). I Böhmen och Cornwall förekommer koppar förorenad med tenn vilket ger förutsättningar för att upptäcka egenskaper hos brons av en slump (Johansson 1993:73). En handfull förekomster av tenn är kända i Bolivia, Böhmen, Cornwall, Kina Malaysia, Nigeria och Portugal (Johansson 1993:73).

Brons tillverkades tidigt bland annat i Syrien, I Amuq (numera Turkiet) där har man funnit en degel med smälta innehållande 5 procent tenn. Från Ras Shamra och Byblos 2.200 f.Kr varierar tenninnehållet mellan 2.8 procent till 18.2 procent. År 2.000 f.Kr finns bronsteknik i det egeiska området. I Toscana fanns koppar och tennmalmer med högt silverinnehåll (Johansson 1993:74). I Rio Tinto, Spanien utvann romarna 60.000-70.000 ton koppar. I Mohenjo-Daro i Indusdalen (2.500-2.000 f.Kr) fanns det upp till 27 procent tenn i malmen. I Kina verkar bronsåldern ha börjat andra årtusendet f.Kr (Johansson 1993:75).

Ren koppar är mjuk och svår att gjuta, flyter inte ut i formen, och gas som stängs in i smältan ger gärna blåsor i det stelnade materialet. Smälttemperaturen, ställer stora krav på material i deglar och i ugnar (Johansson 1993:64-65). Någonstans i historien förstod människan att tenn som finns naturligt i malm som till exempel kasserit, (tennska), innehåller 0.2-2 procent tenn (Johansson 1993:70), utvecklade kopparn positivt då det gällde att finna ett material som lämpar sig för att göra redskap, med mera, av. Bläster användes med försiktighet för tenn oxiderar lätt, malm krossas och läggs i ugnen.

Först efter 1.500 f.Kr framställdes tenn i större mängder (Johansson 1993:71). I Sverige finns fahlerzsmineral med antimon och arsenik, men det är ovanligt. Kopparmalm finns på många platser: Småland, Värmland, Östergötland, Hälsingland, Härjedalen, Jämtland, Västerbotten och Norrbotten (Johansson 1993:72).

På den kalkolitiska tiden 2.800-1.900 f.Kr, kopparstenåldern, var brons en lyxvara. Fröslundasköldarna innehåller 1,5 dl brons. De är drivna från plattor 12,5 centimeter x 3 millimeter (Johansson 1993:80).

Brons består vanligen av legeringen koppar/tenn (5-30%). Gjutegenskaper, formbarhet och färg påverkas av den legerade metallen. 5% tenn ökar hårdheten, vilken kan fördubblas genom kallhamring. En legering är ett ämne som i alla faser har metalliska egenskaper innehåller flera i hopsmälta element. En legerings egenskaper är andra än de var för sig ingående metallerna. Koppar Cu har smältpunkt 1083 grader C. Tenn Sn har en smältpunkt på 232 grader C, förekommer främst som tennoxid SnO2 i oxidmalm (tennsten, casseterit). Bly Pb har smältpunkt 327 grader C, är vanligast förekommande som blyglans, PbS. Zink Zn har smältpunkten 420 grader C, mest förekommande som zinkblände ZnS eller ZnCO3, galmeja.

Ren koppar avger gaser som ger blåsor i godes vid smält tillstånd. En legering underlättar därmed vid gjutning och minskar problem med gaser. Kopparlegering har lägre smältpunkt än ren koppar, och stelningstemperatur sammanfaller inte med stelningstemperatur (Andersson;Larsson;Lindström; Segrén 1986:33).

För att kunna gjuta brons behövs temperaturer över det en vanlig vedeld, som maximalt ger 700 grader C. Vid smide av järn, kallas det för ässja, vilket innebär att smideshärden är öppen. Det är samma princip när det gäller bronsgjutning. Det behövs en plats som håller ihop glödande kol samt där det gers möjlighet till inblåsning av luft. Varianter på ässjor/ugnar är till exempel att en 15 centimeter djup grop 30x20 centimeter kläds med ett centimetertjockt lager lera, som blandas med lika delar sand och vatten, varpå bläster blåses in, genom ett blästermunstycke; som kan tillverkas av lera, men de blir mycket sköra. I princip kan tegelstenar läggas som botten och sarg i en ung/ässja. En stenässja av natursten är långlivad, men, det får inte förekomma cement i konstruktioner som ska hettas upp. Till ungar/ässjor finns det olika sorters bälgar (Johansson1986:5-12).

Kineserna tillverkade tackjärn redan 400 f.Kr (Johansson 1991, 2). I Sverige kan rödjord ha varit råvaran vid järnframställning, liksom sjö- och myrmalm, kanske flera århundraden f.Kr. Samtliga malmer bildades genom att i berg och mark förekommande järnföreningar upplöstes av humussyror som ingår i vatten från skogsmarker. Då bildas järnhumater på biologisk- eller kemisk väg, som via syrefria grundvattnet transporteras till områden där de utfälls. I myrar, i fast mark eller i sjöar. Vid kontakt med markytans oxiderande lager eller med luft faller järnet ut, till en järnoxidhydrat med en viss mängd absorberat vatten. Rostad malm kan varvas med träkol i en ung och vid direkt reduktion uppstår järnlupp, smidbart järn, eller stål. Om indirekt reduktion används kan den rostade malmen först bli tackjärn, via färskningsprocess kan det bli smidbart järn eller stål (Björkenstam i Johansson 1991; 27-31).

Resan igen

Så fortsätter en beskrivning av resan den 15 september 2007. I Ekehagen har hösten år 2007, en ny ugn konstruerats, som fått ett tak. Det är ett trätak som kan lyftas av då det eldas i ugnen. Vid ugnen berättade Anders Josefsson om järnframställning på ett initierat och beskrivande sätt.

--Han är väldigt skicklig talare, arkeologen Anders Josefsson. En kunde lyssna hur länge som helst på honom, säger Verner Lindblom, Götene. Efter en lunch i Ekehagens kafeteria for sällskapet vidare till Tranemos järnframställningsplats vid en sjö. Där guidade Leif Stark och Arne Holmberg sällskapet. Leif Stark berättade om processen, och vid en utställning visades olika exempel på järnmalm samt olika faser i järnframställningsprocessen. Även en kniv som smitts av järn framställt på platsen visades. Lars-Erik Englund har gjort sin doktorsavhandling genom att vara med och tillverka järn på denna plats. Nästa sommar år 2008, håller järnframställare i Tranemo ett 20-års jubileum den 30-31 augusti, dit allmänheten är välkommen.

Medan solen ännu värmde på eftermiddagen fortsatte de resande från Tranemo till Röstorps utgrävningsområde i närheten av Örsås. Längs med vägen finns en hällkista som tyvärr har eftersatts då det gäller under håll. Locket har använts till vägfyllnad och själva kistan ligger på en höjd som mer eller mindre är övervuxen och i stort behov av att röjas. Kistan är lätt att finna eftersom den ligger cirka 50 meter upp på en äng, med en träddunge bakom en runsten.

--På runstenen står det, översatt till nutidssvenska Asur satte denna sten efter Anuta sin broder, berättar Rune Holmberg, Tranemo.

Så passerades vid Uddebo samhälle en treudd, en sorts grav med en rest sten i mitten där tre insvängda sidor avslutas med en ändsten.

--Treuddar är mystiska gravar med få fornfynd, berättar Rune Holmberg, som hänvisar till författaren Burenhults böcker för mer information om treuddar.

Vid Röstorp finns en har en kulturstig. Där finns bland annat en stor sten med tydliga skålgropar, och det finns ett område, karakteristisk för den småländska högplatån. I närheten har det hittas järnframställningsplatser och det intressanta området sammanfattades kortfattat av Anne Fant Ekman som guidade sällskapet på platsen. Röstorp har varit föremål för noggranna undersökningar från Göteborgs Universitet.

--Här finns rester av boplatser ända sedan stenåldern, säger Anne Fant Ekman.

Avslutningsvis guidade Rune Holmberg vid järnslagghögarna invid Örsås Hembygdsförenings stuga. Därpå tog hembygdsvännerna i Örsås hembygdsförening emot med ordföranden Karl-Åke Lagerqvist med frun Gunnel Lagerqvist i spetsen. I den vackert renoverade hembygdsgården, där det om söndagar är söndagsöppet som ett socialt forum, berättade Arvid Ryberg med inlevelse om sin hembygds historia. Självklart smakade kaffet som hembygdsföreningen bjöd på gott.

Anne Fant Ekman