Norsk-svensk jernvinneforskning i fugleperspektiv Espelund, Arne Fornvännen 2002(97):2, s. [101]-110 http://kulturarvsdata.se/raa/fornvannen/html/2002_101 Ingår i: samla.raa.se Debatt Norsk-svensk jernvinneforskning i fugleperspektiv I Norge er jernvinna et godt, tradisjonelt ord for direkte framstilling av smibartjern i blesterovner. Ut av ovnen tok en fast metall, som ble brukt til redskaper og vapen, i mindre grad til konstruksjon (nagler i kavgående fartöy) og som symbol (betalingsmiddel). Materialet har påvirket primaernaeringer som jordbruk, fiske og fångst, og dermed levekår i Skandinavia helt tilbake til keltisk eller för-romersk jernalder. Fordi slaggkaugene etter slik smelting er vanlige som fornminner er slike anlegg svaert viktige i arkeologisk arbeid. Det dreier seg om vitnemål om produksjon, som gir annen informasjon enn for eksempel gravhauger. Men eldre tiders framstilling av godt j e r n er også en utfordring for naturvitere og teknologihistorikere. En seri0s vurdering av de prinsipielle vanskene med å läge smibartjern i en prosess, når en har som referanse noen få »primaerjern» i museene samt vurderer kritisk nyere eksperimentelt arbeid (som hittil ikke har vaert vellykket når skriftgrunnlag fra samddsdokument mangler), förer til oppfatningen at den tidlige jernsmeltingen er et enestående eksempel på erfaringskunnskap, skapt i et samfunn uten vår bruk av skrift for formidling, og för de viktigste lovene i naturfag var formulert Det er derfor ikke overraskende at utenom arkeologer har geologer, kjemikere, metallurger, etnologer, folkeminnegranskere, antropologer, filologer og historikere interessert seg for e m n e t En internasjonal organisasjon viet gammel jernframstilling og med en viss tilknytning til UNESGO vitner om slik interesse. På dette området blir det en stor kontaktflate mellom humaniora og naturfag. I denne artikkelen kommer det fram at slik kontakt ikke er fri for konflikter. Vare forfedre klarte å samle de tekniske sidene ved prosessen uten å kjenne detaljene, slik vi gjör. For oss er det omvendt: vi kan beskrive detaljene, men klarer ikke å integrere dem til en vellykket form for smelting. Kravet gjelder både kvalitet og utbytte, slik vare forfedre klarte. Ved möderne jern- og stålframstilling har vi forenklet problemene fra blesterovnsperioden ved å dele de kvantitative og de kvalitative kravene opp i to steg, som folger hverandre: framstilling av flytende råjern i masovn (siktemål utbytte), fulgt av fersking til stål i konverter (siktemål kvalitet). Som analogi vil jeg bruke en historie om blinde som fikk studere en elefant. Den kan vaere slik: Den forste fant en fot og trodde det var et tre. Den andre stötte på selve kroppen og sa at detvaretfjell. Den tredje fant hälen og sa at det var en malerkost. Synet manglet, og deres persepsjon innskrenket seg til hva de föke med hendene. Det er klart at alle de nevnte fagområdene har noe å bidra med for tolking av den gamle jernvinna. Men det ville vaere et mirakel om alle områdene sammen ville lede fram til en syntese, som svarer til en levende elefant. I denne artikkelen vil jeg forsoke å presentere hvert fags egenart, vise til positive bidrag til forskningen, og også til åpenbare feil. Som metallurg med i 2 års »fartstid» i felt sammen med arkeologer vil jeg spesielt si noe om hva mitt fag står for og dessuten kritisk vurdere noen arkeologiske arbeider. Alt her vil jeg nevne at metallurgi kan bidra på fire nivå ved tolking av blesterovnsdrift: 1) deduktivt ut ifra bruk av naturlovene, 2) ved forsöksopplegg, 3) ved vurdering av funnmateriale i felten, og 4) analyse av innsamlet funnmateriale. Dessverre er innsatsen av metallurger ofte innskrenket til punkt 4: laboratorieundersokelser av materiale fra andres arkeologiske utgravinger. Vanlig er mikroanalyser av planslipte prover med slagg og metall. Språk, historie, etnologi, folkeminne Det er lettest å begynne med ekscmpler fra språk og historie. I middelalderdokument kan vi lese Fornvännen gy (2002) 102 Arne Espelund om de tre kvalitetene blåsterjern, fellujern og teint jern. I Jönsbök er nevnt en prisoppgang fra fem til seks öre for en »vet» ved omsmiing fra blåster- til fellujern (Halldörsson 1970, s. 215). Hva feile og velie står for kan vi tolke ut ifra Didrik av Berns saga. Der står det »...okfellir, ok vellr nu ör järninu allt bat, er deigt var i » (Jönsson 1984, s. 98). Feile tyder »å gjöre kompakt», velie å få slaggen til å renne bort. Spesielt i Telemark med naboområder er funnet flate kaker av höyverdig j e r n med vekt ca. 7 kg. De kan vaere påtruffet ved en gammel vei, ved plöyning, meget sjelden ved selve produksjonsplassen. De må representere fellujern, som sier noe om de siste trinnene ved blesterovnen. Min tolkning er: blåsterjernet ble grovsmidd inne i ovnen med en trestokk, og deretter tätt glovarmt opp gjennom sjakta og ut av ovnen, og så nesten delt i to med öks, slik at det fikk form av et kjerte (Espelund 1999a, s. 137). Denne tolkningen bygger på at en sjelden finner tegn til smiing på amboltstein ved blesterovnene. Et slikt jern funnet i Lårdal i Telemark er nylig HG-datert direkte, med resultat AD 625— 685 (Espelund 1999a, s. 137). En får i Norge inntrykk av at den teknikken som ga el slikt j e r n var i bruk fra merovingertid til Svartedauden, noen steder kanskje Ienger. En annen teknikk med sjaktovner med slaggroper var i bruk i eldre jernalder, mens en tredje fikk innpass i visse områder etter Svartedauden (Johansen 1973, Espelund 1999a). Et annet område er stedsnavn. De forteller til sammen om alle trinn i prosessen fra funn av malm til ferdig produkt, og kan til og med brukes til å finne anlegg. Ved Raudblesbekken ovenfor Skomdal i Fyresdal, Telemark har vi ut ifra navnet funnet et anlegg med slagg av middelalderkarakter, '4Ca-datert til merovingertid. Men navnet som minner om norrönt rauöablästur har levd til vare dager og vitner om en nokså ubrutt tradisjon, i et område kjent for sin tradisjondle språkbruk. Det ser ut til at navn på Surte- eller kanskje også Svarte- indikerer ei malmmyr og med det kan hende også et ovnsanlegg med slagghaug. Navn på Krake (kräk-, krakk-) kan fortelie om funn av store slaggstykker, som vitner om smelting i eldre jernalder (Krakbekken i Soknedal, S-Trondelag, Kråkehaugen på Fornvännen gy (2002) Voss, evnt. Krukhögen i Sverige). Det er en interessant geografisk fordeling av slike navn: middelalderuttrykket sinder er i bruk i Våga, Valdres, Hallingdal, Telemark, Möre mens slagg blir brukt i östlige og mer sentrale områder der jernvinna var yngre. Raudkan gå tilbake til raufli = myrmalm og lever videre, kanskje fordi ordet kar skifta innkold til å gjelde farge. Etnologi og fölkeminne kan gi mye interessant stoff om redskaper og smedens rolle, som virker nesten tidlös. Det er hos metallurger og arkeologer en alt for sterk fokusering på bruk av herdet stål for alt eggverktöy. Det står for j e r n med mer enn 0.4% og opp til ca. 0.7% C. Som alternativ ble også fosforholdig j e r n brukt, uten herding, men det kunne på grunn av sprohet ikke bli brukt alene. En gjenganger i litteraturen er at man forst laget mjukt jern med lavt karboninnhold, siden laerte man seg karburisering (»uppkolning») som kunne fölges av herding. Det blir av noen sagt at forst da ble bronse helt utkonkurrert (Björkenstam 1983). I dette argumentet ser man for det förste bort fra råstoffsituasjonen: Det er klart at så vel kobber- som tinnmalmer var ganske sjeldne, mens det fantes mye jernmalm. Dernest er det slik at et hovedproblem i en blesterovn er å unngå for stort karbonopptak. I kontakt med trekol (karbon) vil fast metallisk j e r n ta opp inntil 2% G, som er alt for mye for smiing (Espelund 2000a, 2000b). Denne forfatteren har vist at fragmenter av råjern som hadde vaert flytende og inneholdt ca. 4% C ble funnet på Myggvollen, der det i årene 1992—1993 foregikk arkeologiske utgravinger av anlegg fra romersk jernalder (Espelund 1996, 1999a). Kanskje råstoffet hadde vaert saerlig rent. Også en svensk metallurg kevder at stöpejern kunne man få i alle slags ovner (Björkenstam 1983). Men det fins allikevel en svak tradisjon om tynnsling = kaldkamring av eggen på ökser, kniver, sigder og Ijåer, smidd av mjukt j e r n , som alternativ til kerdbart stål. Slik arbeidsherding er en forutsetning for möderne mynter, spiker og bilkarosserier. I 1947 laget etnologer i Oslo et spörreskjema om bruk av bryner. Under dette temaet sto også tynnsling. Gamle folk kunne fortelle at for satt husbonden på gården og Ncrrsk-svensk jernvinneforskning 103 hardbanket tynnsleljåer lördag ettermiddag, slik at hver slåttekar kunne få med seg en Ijå per dag hvis han skulle ut på markaslått (NEG 1947). Nesten hver bonde kunne smi ut et Ijåemne av vanlig mjukt j e r n , og etterpå hardbanke eggen. Ä legge inn stål ved essesveising og å herde var derimot arbeid for en spesialist, oftest en i hver bygd. Snorres kongesagaer vitner om parallell praksis gjennom århundrer. I Magnus den godes saga leser vi at Hårek fra Tjotta ble drept ved et högg i hodet med en lynnet öks (tynnsleöks?). Kongen påsto at han hadde en bedre öks med innlagt stål. Men sveisen var så dårlig at eggen falt uti Sagaen ble skrevet ned ca. år 1230. I faget folkeminne har dvergetradisjonen stor interesse. Dverger var kjent som gode smeder. Det viser seg at tradisjonen var levende i Norge fram til 1930-tallet (Reichborn-Kjennerud 1934), og vi vet at dverger og alver fortsatt preger livet på Island. Forfatteren har stött på rester av slik tradisjon i Telemark. Eirik Kile i Fyresdal förtalte i 1998 at en skulle kolde seg borte fra Tussekaugen på Nistogstöylen, for der bodde det tusser = dverger (Espelund 1999a, s. 118). Jeg tillot meg å gå inn i området, der jeg fant en slaggkaug med middelalderpreg, nå '4C-datert til ca. år 1200. Dvergetradisjonen sier noe om en gammel og avglemt teknikk, som var vanskelig og kar etterlatt synlige rester. Metallurgi og arkeologi, sentrale fagområder Över til metallurgi og arkeologi, som jeg vil behandle under e t t Arkeologi som fag er for det förste en juridisk forutsetning for gravningstillatelse, som i Norge kan gis av et av de fem regionale museene, fire av dem knyttet til universitetet Dernest er arkeologenes bidrag selvsagt uunnvaerlig så lenge en spor etter ytre trekk ved anleggene. Metodikk ved utgraving og dokumentasjon er helt sentrale kvalifikasjoner for enhver arkeolog. Det påhviler arkeologen også et etisk ansvar for å gjöre inngrepene så små som mulig i forkold til siktemålet. Valg av strategi i forkold til problemstilling og tilgang på ressurser er meget viktig. Den videre bekandlingen av fimnmaterialet er på mange måter aller mest spennende, når en prover å avklare arbeidsorganisering og innarbeide den i en samfunnsoppfatning. En må vaere klar över at profesjonelle metallurger kar en fem-årig utdanning og er av to kovedtyper: fysikalsk metallurger og prosessmetallurger. I fysikalsk metallurgi arbeider en mye med mikroskop og kan gjenkjenne alle vanlige strukturer for jern og stål. Siktemålet er ofte fasthetsegenskaper. Slik klassisk metallografi er i de siste tiårene utridet med mikrohårdhetspröver og dektronoptiske metoder. En hårdhetsmåling er samtidig uttrykk for evnen til plastisk deformasjon. Med dektronoptiske metoder kan en fastlegge sammensetningen av faser som en ser i mikroskopet, både metalliske og i form av inneslutninger. I noen tilfelle önsker man en total-analyse av malm eller slagg, i andre tilfelle en punktanalyse. Det er viktig å vurdere den ene metoden mot den andre. En karakteristisk metallografisk pröve av gammelt (ikke kerdet) j e r n med slagg viser i mikroskopet korn av ferritt med under 0.025% G, kanskje sammen med noe perlitt med 0.8% C, og en slaggfase, som består av silikatet fayalitt Fe 2 SiO,, noe FeO og kanskje glass med noe Al^O... En slik pröve kan man med litt hell ofte finne ved h j d p av magnet. Ved höy temperatur, der egenskapene ble bestemt, besto j e r n e t av homogen fast austenitt eller gamma-jern og slaggen av en homogen FeO-rik silikatsmelte. Vi kan slå opp i tabeller og finner at koeksistens av dette metallet ogjernoksyd ved 1 ioo°C svarer til et oksygentrykk naer i o - 8 = 0.00000001 Det svarer til et CO/(CO+C0 2 )-förhold på ca 0.75. Detvi kan se i mikroskopet representerer samtidig en stor mengde tappet slagg slaggkaugen og tilkörende produsert jern som er fraktet bort. I prosessmetallurgien, som står köytemperaturkjemi naer, blir alle reaksjoner fra malm til metall karakterisert En tar saerlig hensyn til at systemet i bunnen av en blesterovn må bestå av fire faser: karbon (trekol), gäss, metall og oksyd (slagg). Med ett kan problemene ved blesterovnsdrift bli artikulert: Ved kjemisk likevekt i herden ved lOOO°C vil trekol foreligge sammen med ikke smibartjern med 1.5% C, og fast S i 0 2 , en masse som ikke kan deles opp Fornvännen gy (2002) 104 Ame Espelund i to. En kan hverken smi jernet eller tappe slaggen. Dette er en situasjon som mange jernsmeltere kar erfart, aller mest dersom man forsöker å få mest mulig jern ut av sin malm ved å avbryte tilsatsen av malm og holde mässen i ovnen lengst mulig. Altså ikke det som vare forfedre oppnådde: smibartjern med lavt G-innhold og en utskilt flytende slagg. Så lenge trekol brenner vil likevektstrykket av oksygen vaere naer 10' 16 , altså vesentlig lavere enn de i o - 8 som vår »gode» slagg ogjern forutsetter. I kjemisk terminologi er den vellykte produksjonen dermed for en transient situasjon å regne. Äpenbart er S i 0 2 et viktig tilsatsmiddel for å skape en flytende slagg. Oftest er det nok S i 0 2 som sand i råstoffet Dessverre er termodynamikk »gresk» for mange (lenge også for meg!). I et försök på klargjöre hva problemene fysisk sett går ut på har jeg lansert ei ku med fire mager, hver med sin oppgave: Reduksjon, karbon kon troll, sintring og slaggdrenering. Kua har som ovnen et forbrenningssystem i gäng, den har sin egen råstoffkontroll og produserer mökk og mjölk, som kan svare til slagg og metall. For hvert av delproblemene kan en metallurg oppgi förslag til lösning (eks. Espelund 1997, 1999a). Det viser seg at en kritisk gjennomgang av legmannen Ole Evenstads kildeskrift om jernvinna på slutten av 1700-tallet i vanlig tekst tydelig forteller kvordan kvert av problemene ble löst Evenstads skrift kommer dermed de kravene en möderne prosessmetallurg vil stille i möte, i sannket ganske oppsiktsvekkende. Det sier noe om verdien av og tyngden i en tradisjon. Det bor kanskje tilföyes her at lösningen ligger i kisats av rösta malm på et sent tidspunkt med lite masse i ovnen. For kua ville dette svare til tilsats av naeringsstoff med sonde direkte til mage nr. 3 og 4! På dette tidspunktet er ovnen funksjonelt sett gått över fra å vaere en sjaktovn til å bli en kerdovn. I tillegg til meg selv kjenner jeg fra faglitteraturen to prosessmetallurger, som aktivt kar försökt å karakterisere blesterovnsprosessen: E. Schiirmann, tidl. professor i Glausthal, og Nils Björkenstam, tidl. leder av Jernkontorets bergshistoriska utskott. Mens Schiirmann (1958) opptrer som en termodynamiker refeFornvännen gy (2002) rerer Björkenstam (1983) i stor grad til arbeider av ingeniören Schuster i Österrike, uten tilsvarende belegg i termokjemien eller godt dokumenterte arkeologiske funn. Han har ellers god erfaring med möderne sjaktovnspro sesser. Klarest kommer skilnaden mellom de to til mtrykk i ulike oppfatninger av kvordan man får smibart jern i en blesterovn. Schiirmann (modell I): Metallisk j e r n med lavt G-innhold dannes i sjakta. Maksimaltemperatur rundt 1200°C i kerden. Man unngår for köyt C-innhold ved slaggkontroll med FeO-rik silikatslagg. Slaggens mengde og analyse er signifikant idet den forteller om mengde produsert j e r n . Sckuster/Björkenstam (modell II): Det dannes C-rikt j e r n överst i sjakta, eventuell flytende. I blestsonen kan det bli temperaturer på över i6oo°C. Primaerjernet blir fersket til smibartjern i blestsonen, delvis av luft, delvis av slagg. Slaggen består i hovedsak av avfallstoffer. Mengde j e r n er mer eller mindre uavhengig av slaggmengden. Er dette en diskusjon som bare angår metallurger? Nei. Om modell II er gyldig vil slaggkangen ved et anlegg i i kovedsak innekolde avfallstoffer, om lag som ved smiing. Om modell I gjelder, vil det vaere en sammenheng mellom slaggens analyse og metall-kvaliteten, og dermed også slaggmengde/jernmengde. Slaggmengden på funnplassen forteller kvor mye som ble produsert. I sannket av verdi når man söker mengden jern som ble framstilt ved et an!egg! Vi bor först reagere mot påståtte temperaturer på itioo-i7oo°C hos Schuster/Björkenstam. De ville före til nedsmelting av alt tenkelig sjaktmateriale. Rolf Falck-Muus studerte så tidlig som i 1927 brent og delvis slaggete »leirkapperester» funnet i slagghauger. Han sier at en brennetemperatur på i i o o ° C er vanlig. Den samme temperaturen kommer en fram til ut ifra termodynamikken om en forutsetter forbrenning i overskudd av trekol, innstilling av likevekt utenom selve blestsonen og et visst varmetap gjennom ovnsveggen (Espelund Norsk-svensk jernvinneforskning 105 2000a, s. 277). Förklaringen på målte verdier rundt 1 6 0 0 17oo°C kan bare vaere bruk av optisk pyrometer, rettet inn mot trekolbiter som blir truffet av luftströmmen. En primaer forbrenning föregår lokalt med C0 2 -dannelse og svaert boy temperatur. Dannet C 0 2 reagerer med C tilbake til CO med en kjöleeffekt Forfatteren kar fått analysert noen kundretall slagger og kommer til at alle som oppviser klare tegn til »flyt» kar en kjemisk sammensetning ( F e O + M n O ) / S i 0 2 (kalt R) naer 2 ( m o lart), som svarer til fayalitt 2FeO.Si0 2 , evnt 2(Fe,Mn)O.Si0 2 . Dette er i samsvar med fasediagrammet for systemet. For slik slagg er den kjemiske aktiviteten av FeO ved reaksjonstemperatur >0.5, slik at likevekten FeO + C (i Fe) = Fe + CO blir tillredsstilt med et meget lavt Ginnkold i metallet Dette indikerer slaggkontroll, altså modell I. Forfatteren har også analysen in-situ slagg på ulike nivå i slagg-gropen til en blesterovn fra romersk jernalder og fant at variasjonen i sammensetning var mindre enn 1 % (Espelund 1996). Det sier at provetaking normalt kan vaere meget enkel, og analyseresultatet ut ifra en enkelt pröve representativt. Igjen indikerer dette slaggkontroll. En annen sak er at fersking i blestsonen (modell II) skulle före til meget store variasjoner i jernanalyse, avhengig av kontakten med ferskende gäss. Forfatteren kar i en bokmelding diskutert Björkenstams påstander (Espelund 1998) og ellers gjennomgått problematikken ut ifra tilstandsdiagram for Fe-C, Fe-C-O og FeO-Si0 2 i andre arbeider (Espelund 1999a, 2000a). De blir ikke referert ber. Med modell I vil også analysen av råstoffet bli meget signifikant. Innholdet av S i 0 2 må vaere över en viss grense, men ikke for höyt. Som enkeltverdi er forholdet R godt karakteriserende. Forfatteren kar nylig gått gjennom noen konkrete ekscmpler og med hell beregnet produsert mengde metall for gitt slaggmengde, ut ifra malm- og slagganalyser (Espelund 1999a, 2000b, in press). »Malm» svarer til rostet, oftest magnetisk malm på funnplassen. Arkeologen og metallurgen skiller i en viss grad lag når de står ved etjernvinneanlegg: arkeologen vil söke ovnen som objekt mens metallurgen legger större vekt på slaggen med dens morfologi og analyse fordi den sier noe om prosessen. Jeg vil peke på bctydningen av slaggens morfologi, ut ifra synsinntrykket og kevde at morfologien sier kvordan kovedproblemet for stort karbonopptak ble u n n g å t t Det er i Norge et begrenset antall slaggtyper, og de er karakteristiske for hver prosess/ovnstype. Sammenhengen mellom ovnstype og drift på den ene siden og morfologien av slaggen er selvsagt påvist etter relativt komplette ntgravinger av anlegg med tilhörende '4C-analyser. Det er min erfaring fra Norge at et trenet öye kan avgjöre teknikk og tidsperiode innenfor rammer på 200—300 år. Topografi og kontekst vil normalt stötte opp under konklusjonen. Selv kan jeg avgjöre med oyet om slagg som kar luilrom med årringer stämmer fra ved eller trekol, og om andre hulrom stämmer fra regulaer krymping ved störkning, eller fra gassutv ikling, som resultat av fersking. Metallurgen (eller en keramiker) kan også vurdere kva slags forkold brent leire har vaert utsatt for. Fokusering på ovnen som objekt kom tydelig fram i artikler om ovnstypologi sist på 70-tallet (Mårtens, Pleiner, Serning 1978). Det er i artiklene ingen prinsipiell avklaring av hva direkte jernframstilling stiller av krav. Den såkalte Evenstadovnen er koldt utenfor, fordi den var oppfattet som en nyere ovnstype, kanskje sogar beslektet med masovnen. Dernest gir skjemaet ikke plass for diskontinuitet, d.v.s. tidsmessige endringer. Leting etter ovnen og dens »infrastruktur» kan kreve omfattende utgravinger, som knapt kan finansieres som ren forskning. Alternativet er en grov utmåling av volumet og en overflateundersökdse av en slagghaug, som knapt kan kalles destruktiv og er svaert billig. Etter förste regnskyll er uttak av et par slaggstykker og trekol for datering ikke Ienger synlig som inngrep. Forfatteren har lenge brukt metoden i Tröndelag og i Nord-0sterdalen, i de siste årene også i Fyresdal, Telemark. Line Bårdseng (1998) har brukt samme metode i sin hovedfagsoppgave, bortsett fra at kjemiske analyser mangler. Fornvännt-n y- {2002) i o6 Arne Espelund Noen eksemplerfra litteraturen Forfatteren vil beromme Irmelin Mårtens for kennes studier spesielt ved Mosstrond (Mårtens 1988). Htm kar klargjort mange trekk ved midddalderens blesterovn, deriblant plassering inne i hus. Men resultatene av utgravingene sier mer om arbeidsorganisering enn om driften av ovnene. Det er for eksempel vanskelig å feste lit til förslag som kar med funksjon å gjöre for den eldre ovnstypen, kalt »kellegryte», som er vist som gropovn med tilförsel av luft gjennom et ror över kanten. Det gjelder såvel tilförsel av luft, forbrenningen nede i ovnen, reduksjonen som skille jern/slagg. A.M. Rosenqvist (1988) skulle dekke de naturfaglige sidene. Men de oppgitte analysene kan ikke vaere representative: Noen av malmene ville ikke ha gitt j e r n i det hele tätt, og slagganalysene vitner ikke om at j e r n er utvunnet. Grunnstoffene Si, Mn og Al i form av oksyder skulle nemlig alle ka blitt anriket »i takt» når noe oksygen og jern ved omdanning til metall og slagg er tätt ut av råstoffet (bl.a. Espelund 2000b, in press). Det fins alternative tolkninger av hellegryta: den var slaggropa under en sjaktovn, bygd över bakken, eller den var i bruk for et annet förmål, slik som karburisering av mjukt j e r n . Eller det dreide seg om eksperimenter. Som funn kan den neppe avskrives. Denne forfatteren har vurdert dette arbeidet (Espelund 198g). Lars Erik Narmo (1996, 1997) har sammen med prosjektleder Jan Henning Larsen foretatt omfattende utgravinger ved Dokkflöy i Oppland, han selv også som leder på Rodsmoen i Hedmark. I motsetning til Mårtens oppgir han meget noyaktige oppmålinger av slaggmengder. For Rodsmoen hevder han at sjaktovnen med slaggrop var sporadisk i bruk gjennom merovingertid, vikingtid og middelalderen, inntil den dukker opp igjen som »Evenstadovnen» på 1400-tallet Dette blir grunngilt ut ifra funn av slagg som kan ka uppstått i gröper. Bortsett fra to ulike prinsipper, »kald» slaggrop (romertid) og grop med forbrenning (> 1400-tallet), er beleggene for kontinuitet med noen få k g / å r meget tynne. Mange steder finner vi eksempler på at folk har försökt å ta opp igjen eldre smelteteknikk, uten Fornvännen gy (2002) å lykkes. Igjen ville karakteren av slaggen ka gitt sterke indisier, men intet er oppgitt (Espelund 1999b). Narmo overser endel relevant litteratur. Sigmund Jakobsen (1983) fikk sist på 70tallet utfört redusibilitets-målinger på tre svenske og en dansk malmpröve. Men malingene sier lite i forhold til blesterovnsdrift Tre av de fire provene inneholder nemlig så mye SiO,2 at de ikke hadde gitt noe j e r n i det hele tätt Redusibiktet går igjen som begrep (bl.a. Magnusson 1986, Narmo 1997), uten at det er relevant for smelting i blesterovn. I Sverige samlet Inga Serning alt i 1973 ved et bredt samarbeid mellom arkeologer, naturvi tere og teknologer mye ny kunnskap om jernframstilling fra merovingertid til tidlig middelalder i Dalarne. Dessverre kar kennes metodikk og kunskap nesten ikke påvirket nyere forskning. Gert Magnusson leverte i 1986 sitt store arbeid om jernframstilling i Jämtland. Han påviser tre ulike ovnstyper, som i tid fulgte kverandre. Den strandbundne blesterovnen fra Storsjöen ble kalt »...gropugn, nedgrävd under markytan ock kade ett lerinfodrat ugnssckakt, saknade anordning för slaggtappning ock fått lufttillförseln genom kand-eller fotdrivna bälgar. Luften leddes genom luftkanaler in till kärden» (Magnusson 1986, s. 250). Dette gikk inn i den typologien som var i vinden på 1970-tallet (Mårtens, Pleiner, Serning 1978). Hos Magnusson får ovnen koden IbA2. Da arkeologene O d d m u n n Farbregd, Lil Gustafson og Lars Stenvik gjorde sitt meget omhyggelige arbeid på Heglesvollen i Levanger, Nord-Tröndelag 1982—1983 (sammen med bl.a. d e n n e forfatteren) ble det også konklndert med denne typen, som Magnusson alt kadde omtalt för 1986 (Farbregd et al. 1985) Men ganske snart ble oppfatningen på norsk side revidert til en sjaktovn bygd över bakken med nedgrävd slaggrop (Espelund 1988). Det kar lenge vaert enigket om at ovnene fra eldre jernalder er av samme type på norsk og svensk side, men allikevel er biidet av IbA2 på svensk side tilsyndatende uendret (bl.a. Forenius 1989). At slaggen storknet (»stelnat») i en kald slaggrop ble påvist ved Rödön ca. 1990 (fig. 1). Norsk-svensk jernvinneforskning 107 Fig 1. O. Hemmendorf og P.G Bengtsson med slagg fra Rödön Raä 107. Stykket til heyre er slagg med en plan llate og riller, som vitner om storkning i »kald» slagggrop, under en oppbygd sjaktovn, der fast jern og flytende slagg ble dannet. Foto förf. — Slag from Rödön. The piece to the right has an even surface and ripples, which indicates that it solidified in a relatively cool slag pit beneath an erect furnace where solid iron and liquid slag were produced. Den mäktige tolkningen lever også videre i form av eksperiment ved »Röda Jorden» i Västmanland (ved selvsyn i juni 1999), mens denne forfatteren påfimnplassen har sett slagg med riller som har storknet i kald slaggrop. I Tröndelag er det i det arkeometallurgiske miljoet ved universitetet i Trondheim (NTNU) enighet om at til d e n n e funntypen horer 1) en sentral grop utmuret med stein og som nesten ikke er varmepåvirket 2) fragmenter av brent leire i jordsmonnet rundt ovnen og i slaggvarpet 3) slagg med a) avtrykk av tre, som har råtnet opp b) eventuell også korisontale riller på flaten som kar vendt mot ovnsveggen og som markerer kver enkelt slaggtapping. Vi kar ikke funnet amboltsteiner og heller ikke tegn til trekolbrenning i grop. Vannet har hatt en funksjon, som ennå ikke er avklart. Ved Dokkflöy ble det i 1985 utfört smelteforsok med kva som kan kalles midddalderens sjaktovn med sidetapping (Jakobsen et al. 1987). Det er ikke noen presisering av problemene ved slik smelting og dermed ikke noe bevisst valg av driftsparametre, ut över mengdeforholdet malm/trekol. Analysene er knapt oppgitt. Det produserte jernet er vist som mikrofotografi. Forfatterne skylder på dårlig rosting, men det kan vaere et helt sett av årsaker til det mislykte resultatet. Allikevel ga försöket idéer om arbeidsorganisasjonen ved en blesterovn. I Sverige fins et godt etablert geo-arkeologisk miljö i Uppsala, kjent saerlig for mikroanalyse av slagg og andre oksydiske produkter og eksperimentelt arbeid. Slike analyser kan si mye om proveniens og om den termiske forhistorien, deriblant störkning av slagger. Hvis man imidlertid godtar at slaggen er funksjonell (modell I ovenfor) gir en kjemisk totalanalyse av slagg et resultat som kan tolkes direkte (smeltetemperatur, ferskende evne (a FeO)). I stedet oppgis mikro-morfologien av störknet slagg, med punktanalyse av ulike krystalliserte oksyder og kan kende glassfase. Dette er en »post mortem-analyse». Den gir bare på en inEornvännen gy (2002) io8 Arne Espelund Jernkontoret er det min erfaring at arkeo-metallurgiske artikler med vekt bl.a.på termodynamikk for tiden ikke er av interesse. Dernest er det et spörsmål om ikke metallurgien kan bli for dominerende ved arkeologiske undersökelser og overskygge de gravetekniske og de kulturkistoriske sidene ved slike undersökelser. Arkeologen kan föle seg underlegen i forkold til natnrfagenes språkbruk og ofte kategoriske resultater, kanskje også överfor et evolusjonistisk syn. Det er keller ikke lagt inn i premissene for slike undersökelser fra myndigketenes side at profesjonell metallurgi skal vaere representert Problemene kan selvsagt også dukke opp på det personlige plan. Trekk som prestisje og karriere, okonomi osv. er velkjente, også i akademiske kretsen Men forfatteren kar også tilbudt assistanse kostnadsfritt överfor Oldsaksamlingen som sto for utgravingene på Rodsmoen, uten at tilbudet ble tätt i m o t Jeg var innstilt på å gi et kort kurs för utgravingspersonalet, slik at det kunne bli mer oppmerksomt på hva som er viktig, og hvorfor. Ved nye prosjekter i år 2002 ser dette ut til å bli e n d r e t Det er derfor visse likhetstrekk, men også forskjeller, mellom Sverige og Norge på dette p u n k t e t Tilsyndatende gir Jernkontoret stötte til slik arkeometallurgisk forskning, men et så viktig element som termodynamikk mangler. I Norge mangler vi en tilsvarende samlende institusjon, samtidig er termodynamikken representert i miljöet ved NTNU i Trondkeim. Det paradoksale er at jo dypere man går inn i problematikken ut ifra termodynamikken, desto mer imponert blir man över den vellykte smeltingen til vare forfedre. Går man den veien, får man en muligket for å formulere problemene. Jeg synes det er tragisk dersom teknikken blir presentert som velkjent, for det er den ikke. Slagghauger er tause vitnemål om jernsmelting. De er uanseelige og kan forlede folk til å si at teknikken var primitiv. Vi vet at vare forfedre som utviklet prosessene ikke kjente til fysikk og kjemi. Det er derfor et visst filosofisk betinget grunnlag for å arbeide med eksperimenter som legmann. Til dette er å si: 1) Vare forfedre hadde and- direkte mate utsagn om kvantiteter og kvaliteter. For eksperimenter blir det hevdet at teknikken er velkjent, uten at en kritisk naturfaglig analyse er gjennomfort (bl.a. HjärthnerHoldar et al. 1997). I Tröndelag föregår forsöksvirksomhet med sikte på å avklare driftsmåten for den tröndersk-jämtske ovnstypen fra eldre jernalder, som på norsk side er påvist ved ca. 400 funnplasser (Berre 1998, 1999). De bygger imidlertid bare på egne erfaringer og funn, uten å ta hensyn til de metallurgiske kravene som kan formuleres. Denne forfatteren er derfor kritisk til disse forsokene. Kanskje de kan kalles eksperimentell arkeologi, men forsvarer ikke begrepet arkeo-metallurgi. I Trondkeim er det mer enn noe annet sted i Europa muligket for å integrere arkeologi med profesjonell metallurgi, knyttet til et enestående rikt materiale fra eldre jernalder. I öyeblikket blir denne mtiligketen ikke utnyttet fra arkeologisk side. I et försök på en oppsummering vil jeg kevde at mye arbeid av arkeologer er deskriptivt i forhold til funnmaterialet. I mange publikasjoner er arbeider eller funn som ikke passer inn i konklusjonen utelatt Eksperimentelt arbeid går gjerne direkte fra funn av ovnsrester, mens vurdering av slagg og blåsterjern, samt teori, blir utelatt. Kanskje man skulle grave mindre og lese/tenke/beregne mer? Hvorfor blir ikke metallurgien tall p å älvor? Til slutt kan en sporre kvorfor metallurgien med dens deduktive aspekter ikke spiller en större rolle ved undersökelser av jernvinna i Norge og Sverige, ja, i kele Europa. For det förste må jeg si at mitt fag, med en fem-årig grimnutdanning ved NTNU i Trondkeim, er rettet inn mot problemer i dagens og morgendagens industri. Slik er det også i Sverige. Stål er i dag et masseprodukt, og de prinsipielle problemene er av en kelt annen karakter enn kva de var i förtida. En metallurg som interesserer seg for jernvinna kan lett bli en outsider i eget fagmiljo. Typisk er det at et ledende fagtidsskrift, Scandinavian Journal of Metallurgy, på henvendelse fra meg ikke var interessert i en fagartikkel om direkte jern framstilling, men kenviste meg til Jernkontoret. Ved Fomvännen gy (2002) Ncrrsk-svensk jernvinneforskning re forutsetninger som vi ikke kjenner. 2) En fagutdannet metallurg kan ikke delta på slike premisser, og en arbeider dermed ikke innenfor en arkeometallurgisk ramme. 3) De to prosessene som er kjent i samtidslitteratur - den svensk-norske fra 1500-1800-tallene kjent ved navnene Sckultze og Evenstad, samt Catalanprosessen i Pyreneene - kar spesifikke og geniale lösninger på kravet om en ferskende slagg når de blir vurdert i vår tid. Deres lösninger ville ingen ha kommet på dersom de sto överfor funn av ovnsanlegg. Metallurgens vurdering har bare gjort oss mer imponerte av vare forfedres erfaringskunnskap. En seriös naturfaglig analyse av eldre tiders teknikk vil nettopp awise en evolusjonistisk tolkning på dette området! Jeg skal medgi at jeg har presentert »lösninger» for driften av sjaktovnen med slaggrop, som har vist seg umulige. Men jeg har alltid försökt å opplyse om endrede synspunkter. Til sist vil jeg vaere litt frittalende: Det er mitt inntrykk at arkeologer i forkold til et fornminne kar et eiendomsforkold til resultatene av en utgraving. Det kenger sammen med at alle vedtak (i Norge) kar fornminneloven som bakgrunn, og at gravetillatelsen er personlig. Normalt kan ingen i ettertid motsi et graveresultat, selv om det virker usannsynlig eller er dårlig d o k u m e n t e n . Forfatteren vil kevde at »kellegryta» på Mosstrond, den strandbundne »gropugnen» i Jämtland og kontinuiteten for sjaktovner med slaggrop ut ifra utgravingene ved Rödsmoen er av dette slaget. I alle fall i Norge går det dessuten ofte meget läng tid mellom en utgraving og publisering. Kanskje noe aldri blir publisert. Det gjelder til eksempel noen av resultatene av utgravingene i Sysendalen på 1970-tallet, ved Dokkfloy i 1984—86 og Rödsmoen i 1994—96 som angår de metallurgiske sidene. Forfatteren savner noen av de kvalitetskravene en stiller innenfor et annet kumanistisk fag, slik som for eksempel innenfor kistorie. Det stilles også store krav i mitt eget naturfaglige/teknologiske fag metallurgi. En kan si at mye i denne artikkelen dreier seg om forskningskistorie. Jeg savner allikevel ofte vilje og evne til å endre på foreldete arbeidsmåter og i og ståndpunkter, slik at forskningen kan komme videre. Referenser Berre, I. 1998. Heglesvollomnen. Årbok. Levanger historielag. Levanger. - 1999. Heglesvollen år 2000. Årbok. Levanger historielag. Levanger. Björkenstam, N. 1983. Förhistorisk och medeltida järnframställning. Jernkontorets bergshistoriska ulskott H 27. Stockholm. 1990. Västeuropeisk järnframställning under medeltiden. Jernkontorets bergshistoriska skriftserie 26. Stockholm Archaeological Reports 25. Stockholm. Bårdseng, L. igg8. fernproduksjonen på Hedemarken. Hovedfagsoppgave i nordisk arkeologi. Universitetet i Oslo. Espelund, A. 1988. Review: Lågteknisk järnhantering i Jämtlands län. Norwegian Archaeological Review 21:1. Oslo. - 198g. Review: Jernvinna på Mosstrond i Telemark. Norwegian Archaeological Review 22:2. Oslo. - 1996. Metallurgisk dd. Stenvik, L.F. (red.). Unders0ketser i förbindelse med kraflutliygging i Meråker, Nord-'l'r0ndelag. Rapport Arkeologisk serie 1996-1, Vitenskapsmuseet, NTNU, Trondheim. - igg7- An attempt to defme archaeo-metallurgy. Nwrbach, L.C. (red.). Early hon Eroduction. Technical Report 3. Historical-Archaeological Experimental Centre. Lejre. - 1998. Historisk metallurgi. Fornvännen 93. - 1999a. Bondejern i Norge. Trondheim. - 1 gggb. Review: Jernvinne, smie og kullproduksjon i Osterdalen. Norwegian Archaeological Review 32:2. Oslo. 2000a. Jernvinna i Norge 1. Naturfaglig ABC for jet tivinneforskere. Naturen. Bergen. - 2000b. Ovnsteknologi, malmkvalitet og utbytte. Ödman, A. (red.). Järn. Wittsjäskogkonferensen 199g. Lund. - In press. The four phases carbon-gas-slag-melal and their interaction in bloomery ironmaking. A theoretical approach, with applications. Norbach, L.C. (red.). Proceedings of lhe Sandbjerg Conference i6th to 2oth September iggg. Comité Pour La Siderurgie Ancienne, 1'UISPP. Aarhus University Press. In press. Utbytteberegninger ved jernvinneanlegg. 21. Nordic Archaeology Conference. Akureyri. Falck-Muus, R. 1927. Fra noen jernvinneplasser i Asnes-Finnskog. Norsk geologisk tidsskrift IX. Oslo. Farbregd, O.; Gustafson, L. & Stenvik, L.F. 1985. Tidlig jernproduksjon i Tröndelag. Viking 48. Oslo. Fornvännen gy (2002) iio Arne Espelund Mattens, I. 1978. Some Reflections on the dassification of Prehistoric and Medieval Iron-Sinelting Furnaces. R. Pleiner, Comments. I. Serning, Comments. I. Mårtens, Reply to the Comments. Norwegian Archaeological Review. Oslo. 1988. Jemvinna f>å Messtrond i 'Telemark. Norske Oldfunn XIII. Oslo. Narmo, L.E. 1996. Jernvinna i Valdres og Causdal el fragment av middelalderens ekonomi. Varia 38. Universitetets Oldsaksamling. Oslo. Forenius, S. 198g. Lågteknisk järnframställning i Sverige. C-uppsats. Uppsala Universitet Hagen, A. (red.). De forste nordmenn. Oslo. Halldörsson, 0 . (red.). 1970.fönsbok. Odense. Hjärthner-Holdar, E.; Kresten, P. & Larsson, L. 1997. From known lo unknown. Application of wellknown experimental iron production on archaeological materials. Norbach, L.C. (red.). Early Iron Production. Technical Report 3. Historical-Archaeological Experimental Centre. Lejre. Jakobsen, S. 1983. T h e Reducibility of Iron Öres Found on Prehistoric Iron Production Sites. fernkontorets forskningH 24. Stockholm. Jakobsen, S.; Larsen, J.H. & Narmo, L.E. 1988. »Nä blestres det igjen j e r n ved Dokkfloy». Viking. Tidsskrift for norr0n arkeologi. Norsk Arkeologisk Selskap. Oslo. Johansen, A.B. 1973. Iron Production as a Factor in lhe Settlement History of the Mountain Valleys Surrounding Hardangervidda. Norwegian Ariliaenlogical Review 6:2. Oslo. Jönsson, G. (red.). 1984. Didreks saga af Bern. Reykjavik. Magnusson, C. 1986. Eågleknisk järnhantering i Jämtlands län. Jernkontorets bergshistoriska skrifrtserie 22. Stockholm. - 1 ggy.Jemvinne, smie ogkuUproduksjon i 0sterdalen. Arkeologiske unders0kelserf>å R0dsmoen iAmot igg4~ i g g é . Varia 43. Universitetets oldsaksamling. Oslo. NEG. Norsk etnologisk gransking. Materiale ved Institut! for kulturstudier ved Universitetet i Oslo. Reichboi n-Kjennerud, I. ig34- Den norske dvergtrndisjon. Norsk Folkekultur. Skien. Rosenqvist, A.M. ig88. Bidrag i Mårtens ig88. Schiirmann, E. 1958. Die Reduktion des Eisens im Rennfcuer. Stahl nnd Eisen. Dusseldorf. Serning, I. 1973. Förhistorisk järnhantering i Dalarna. Jernkontorets forskning H 9. Stockholm. Stenvik, L.F. 1996. Unders0kelser i förbindelse med kraftulbygging i Meråker, Nirrd-livntlelag. Rapport Arkeologisk serie i g g 6 - i . Vilenskapsmuseet, NTNU, Trondheim. Arne Espelund, Institutt for materialteknologi og eleklrokjemi Norges teknisk-naturvilenskajielige nnii rers il el NO-J4gi Trondheim, Ntnge Arne.Espelimd@chembio.nlnu.no Fornvännen gy (2002)