Medeltida järnframställning 2015

Medeltida järnframställning 2015

Sommaren 2015 kommer vi åter att köra masugnen på Nya Lapphyttan. Planen är att sätta bläster på hyttan den 27 juni och sedan ska vi regelbundet tappa tackjärn fram till den 11 juli. Försök gärna få in ett arbetspass som hyttdräng. Det blir garanterat en upplevelse utöver det vanliga.


Följ förberedelserna och genomförandet av försöket via denna blogg. Föreningen "Järnet på Lapphyttan" står bakom den och här ska vi försöka beskriva hur det är att tillverka järn som på tidig medeltid.
När vi sedan kör så får ni hemskt gärna också vara med under hela eller delar av årets försök som hyttdräng.

Det finns tre pass att välja mellan:
kl 06.30-15, kl 14.30-23, kl 22.30-07

Boka in dig som hyttdräng och boka gratis sovplats här: bokning2015@jarnetpalapphyttan.se

Färskningshelg lyckad

Arbetshelger 2010Posted by Bo Sundelin Sun, October 03, 2010 20:48:28

Just hemkommen från färskningshelgen uppe i Norberg och det var en första dag med förberedelser ... härden stampades in, forman murades fast, bälgarna justerades. Träkolet siktades och styckestorleken på grovkolet minskad vi ner till ca 30x30 mm, Slagg och glödskal togs fram och aska, stybb, slagg och sand blandades ihop.När allt var klart tände vi lite kol i härden för att få stenen i härden lite förvärm till morgondagens färskningsförsök. Vi avslutade kvällen med lite mat och en pilsner nere på Ebbas. Det var drevölet för årets masugnsförsök som avhölls.

På söndagen drog vi igång med första körningen. Tanken var att smälta slagg för att se om vi kunde skapa en bra och flytande slagg. Det gick sådär... vi fick ett slaggbad men lite av det stelnade ner mot botten. Vi bedömde att vi behövde höja botten något (minskade avståndet mellan formnosen och botten). Vi kunde dock se att vi hade bra koll på utbredningen av värmen (i sidled) så vi behöll värmen nära formnosen.

I andra körning så skapade vi först en slagg (blandning av hyttslagg från i somras och glödskal (järnoxid). Det gick ganska bra och vi såg tydligt en flytande slagg genom forman. Vi testade samtidigt lite hur blästermängden påverkade värmeutvecklingen. Därefter lade vi på en stor tackjärnsbit som vi relativt enkelt smälte ner. Det blev en rejäl smälta nere i härden som man såg genom forman. Ett litet spett petades in i smältan och inget fast material kunde kännas. Det var bara smälta i hela härden. Nu var det dags för den viktigaste delen av försöket. Vi drog bort nästan allt kol på smältan och sedan rörde vi om lite med ett spett .. och se på fan .. vi fick igång ett fantastisk bra kok. Kolet i tackjärnet (som först lagt sig under slaggen på botten i härden) reagerar med syret i slaggen (FeO-halten hög) så omröringen drar igång bildandet av CO-gas. Vi lät koket hålla på utan att röra om för att se hur länge det höll på. Efter 2-3 minuter slutade det men vi valde att inte fortsätta med omröringen för att istället kyla ner allt för att se hur allt såg ut nere i härden. Här var klockan nästan 15 så vi valde att avsluta försöket och började plocka ihop.

Vi samlade sen upp den slagg som färskningen gav (analyser kommer senare) och knackade loss det mesta som satt på den fantastiskt fina järnklump som låg i botten på härden. Normalt ska denna klump nu smältas om igen för att skapa en mer homogen järnbit som sedan smids ut. Vi får göra det nästa gång.

Allt som allt var det en riktigt bra helg och färskningen fungerade precis som vi planerat. Det mesta som Swedenborg har skrivit om tysksmide (färskning) kan direkt appliceras på den tidigare färskningsteknik som vi försöker efterlikna. Vi är helt klart på rätt väg. Snart så har vi smidbart järn i form av en "riktig" osmund.

Hoppas ni som var med har haft det kul och att ni andra blir med nästa gång.

/Bosse

  • Comments(0)//jarnforsok2015.jarnetpalapphyttan.se/#post63

Att färska tackjärn till smidbart järn ..

Arbetshelger 2010Posted by Bo Sundelin Tue, September 28, 2010 23:02:11

Kortfattad beskrivning av färskning av tackjärn till smidbart järn (baserad på tysksmide (färskning) enligt Swedenborg i Om Järnet)

Förenklat går färskningen till enligt följande:

1. I härden smälts en slagg med hög FeO-halt så att den bildar ett väldefinerat bad.

2. Sedan värms en tackjärnsbit och när den sedan smälter så det flytande järnet droppa genom den flytande slaggen. Här kommer framförallt Si, Mn, P att oxideras och blanda sig i slaggen.

3. När allt tackjärn smält och droppat ner genom slaggen (lagt sig på botten av härden) så använder man ett spett för att försiktigt blanda det halvflytande järnet med den flytande slaggen. Då kommer oxidationen av kolet i järnet att starta. Det är järnoxid i slaggen som kommer att reagera med kolet i järnet och bilda kolmonoxid. I princip kommer smältan att börja koka när gasutvecklingen startar.

4. Så länge som det kokar (eller när man vill avbryta färskningen) så slutar man röra om och låter järnet lägga sig på botten. Slaggen tappas ur härden och det färskade järnet får stelna lite och tas ur härden.

5. Järnet kommer (efter blandningen med slagg) att innehålla ganska stora mängder innesluten slagg så nu ska denna järnbit smältas om ytterligare en gång.

6. Ny slagg smälts och ett bad skapas.

7. Järnklumpen värms upp och får smälta. Järndropparna får rinna ner genom slaggen. När hela järnklumpen smält så tappas slaggen ut igen (ingen omröring denna gång) och järnet får stelna på botten av härden.

8. Den tas nu ur härden för att smidas till en fyrkantig bit (storlek 15 x 30 cm med en tjocklek på 2 cm). Den huggs sedan i fingerliknande storlek 15 x 2 x 2 cm med en vikt kring 300 gram dvs en osmund.

Bilden: Förra gången vi testade färskning så smälte vi tackjärnet som sedan samlades upp i botten av färskningshärden. Vi hade inte lyckats bygga upp en bra "grop" i botten och ingen riktigt bra slagg så vi kunde inte färska bort kolet. Att vi trots det fick tackjärnet att smälta tyder på att vi var på rätt väg.

Härden storlek: Baserat på hur färskningshärden ser ut i tysksmide enligt Swedenborg och vad utgrävningarna som genomförts på Lapphyttan så är storleken på de härdar som vi tänker oss använda uppe på Nya Lapphyttan av ungefär följande storlek: (som en stenkista med öppen framkant.

Bredd: 30 cm

Djup: 45 cm

Avstånd forma- botten = 15 cm

I den främre öppning läggs en sten eller liknande för att fungera som fjärde vägg. En forma av koppar/järn muras in i ena långsidan ca 15 cm från bakväggen. Nosen på forman ska sitta ca 5-10 cm in i härden och riktningen på luftstrålen in ska träffa hörnet mellan botten och den bortre väggen.

Tättorna från bälgarna ska ligga ungefär i forman ca 10 cm från formans mynning.

Botten på härden kan vara en järntacka eller en instampad massa av kolstybb och lera.

Bilden: Ugnens utformning stämmer bra men då lyckades vi inte bygga upp en korrekt härd (med stybb, aska och slagg) för att samla ihop och behålla smältan i den varma delen av ugnen.

Uppbyggnad av ”beskickningen”: Innan färskningen startar gäller det att bygga upp härden med material så att färskningen fungerar som den ska. Det gäller att bygga upp en ”grop” som ska rymma den slagg som ska smälta och det kol som ska ge värme genom sin reaktion med blästern ur forman. Det gör man genom att ”bygga” väggar av kolstybb, aska och slagg runt härdens väggar. Dessa väggar gör också att den låga som bildas vid forman inte sprider sig över hela härden utan värmen koncentreras kring slaggen och tackjärnet.

I gropen lägger man en färskningsslagg med hög järnoxidhalt (från steg 7 ovan) och kanske lite glödskal från osmundsmidningen. På detta läggs sedan lite finkol. Järntackan ska ligga mitt emot och ca 10 från nosspetsen på forman (gärna på något stöd eller på den väggen). Underkant järntacka ska ligga i höjd med formnosens översida. På sidan om järntackan läggs finkol/stybb. När sedan blästern dras på så gäller det att först smälta upp den järnoxidrika slaggen och sedan tackjärnsbiten. Gasen styrs genom att lägga på finskoks/stybb där man inte vill ha gasen att gå dvs täta till. Ny lite grövre träkol ska tillföras för att hamna framför forman. Hela härden ska också helst vara täckt med kol för att bibehålla värmen och förvärma det kol som ska komma ner framför forman.

Träkolets storlek ska vara så stor att den lätt tar sig ner framför forman och kan fylla upp hålrummet ovanför slaggbadet. För stora kolbitar ska inte användas. Det gäller att de kommer ner framför blästerluften som kommer ut genom forman.

Blästerluften ska först reagera med kolbitarna innan den varma gasen träffar på slaggbadet och järntackan. Kolet i tackjärnet tas inte bort av luft som träffar tackjärnet utan av flytande tackjärn som kommer i kontakt med flytande slagg som är rik på järnoxid.

Bilden: Härden under full drift. Vi behöver justera forman, vinkeln på forman och framförallt se till att lerklina taket i storsmedjan. Det blir relativt höga lågor över härden och det finns risk för att stockarna i taket börjar brinna.

I nedanstående pdf-filer finns texten från Swedenborgs Om Järnet där tysksmide beskrivs. Otroligt bra läsning för alla som vill veta mer om hur färskning går till.

Hoppas det blir en lyckosam färskningningshelg uppe i Norberg nu i helgen ... och så ska vi köra ett drevöl på lördag. Det är faktiskt det första riktigta drevöl som vi kan göra. Vi tappade ju faktiskt tackjärn ur ugnen i år.

/Bosse

  • Comments(0)//jarnforsok2015.jarnetpalapphyttan.se/#post62

Färskning av tackjärn

Arbetshelger 2010Posted by Bo Sundelin Sun, September 12, 2010 16:34:58

Nu börjar det närma sig färskningshelg på Nya Lapphyttan. Det blir den 2-3 oktober...

Vi har bestämt att vi ska genomföra färskning av tackjärn dvs vi ska tillverka smidbart järn från tackjärn. Det jandlar om att smälta om tackjärn och sedan få det smälta tackjärnet att reagera med en väldigt järnoxidrik slagg. Det inlösta kolet i tackjärnet reagerar då med syret i slaggen och på så sätt sänks kolhalten från 4% ner till under 1% dvs tackjärnet omvandlas till smidbart järn.

Vi har gjort ett fåtal försök med färskning tidigare men nu ska vi ansätta en helg för mer intensiva försök. Är ni intresserade att vara med så kan ni läsa mer på hemsidan eller så hör ni av er till någon av oss i föreningen (mailadresser på hemsidan).

Jag ska försöka få ihop någon text om hur det är tänkt att fungera (baserat på vad Swedenborg skrev 1721 i "Om Järnet") som jag publicerar på den här sidan.

Väl mött! /Bosse

  • Comments(0)//jarnforsok2015.jarnetpalapphyttan.se/#post61

Nu är det tänt i hyttan

Arbetshelger 2010Posted by Bo Sundelin Sat, June 12, 2010 23:59:45

Så var det äntligen dags. Klockan 12 idag så har vi fixat det sista i stället, pluggat forman, fyllt schaktet med träkol (42 säckar kol vilket är 6 säckar mer än förra året vilket motsvarar cirkus 4 timmar längre uppehållstid) för att sedan tända på i utslagsbröstet. Det tog sig bra så nu väntar vi bara att allt kol ska bli så varmt att gasen upp ur schaktet tänder när den träffar på luften över träkolsytan. Det bör ske någon gång i natt så i morgon ska vi täcka över masugnskransen så att vi minimerar kolavbränningen under hela förvärmningsperioden. Nu ska ugnen så på förvärmning fram till den 1 juli då vi drar igång bälgarna. Förhoppningsvis ska hela mulltimmershyttan ha torkat ut och schaktteglet hettats upp så att den klarar att vi sätter blästerluft via forman.

Röret i utslagsbröstet är igensatt för att inte få det att brinna för fort ..

Vi har också rostat ytterligare en omgång kolningsbergsmalm så i morgon bör vi kunna samla upp den rostade malmen och placera den i malmfacken vid masugnen. Då ska vi ha malm som vi kan boka till rätt storlek redan under de första dagarna vi kör masugnen.

Det blev en hel del malm som vi lyckades rosta. Ska bára bokas innan vi kan börja chargera den.

Jag har också lekt smed med kanske inte världens finaste resultat men jag tror att de lyftstänger jag förfärdigat uppfyller de krav vi har vad det gäller funktion (dock inte de hyttdrängar som eventuellt har estetiska krav). Dock finns det möjlighet för er att testa att göra något som är snyggare när ni jobbar som hyttdrängar.

Annars lite blöt dag men allt har gått så smidigt att det varit en bra dag!

Anmäl er till hyttdrängspass och så ses vi i juli.

/Bosse

  • Comments(0)//jarnforsok2015.jarnetpalapphyttan.se/#post46

Början på årets körning i masugnen

Arbetshelger 2010Posted by Bo Sundelin Sun, June 06, 2010 16:49:11

Då var det dags att dra igång försöket. Nu i helgen som kommer (12-13 juni) kommer vi att börja förvärmningen av masugnen. Vi fyller hela ugnen med träkol, tänder den i botten så den brinner ordentligt och sedan så täpper vi till utslagsbröstet, formbröstet och toppen. Med ett litet inlopp av luft i botten och ett par små hål uppe på toppen så låter vi sedan träkolsbädden stå och pyra under de kommande tre veckorna. Personalen uppe på Nya Lapphyttan kommer att kolla ugnen och fylla på mer kol när det behövs. Jag bedömer att det kommer att gå åt nästan 3 kubikmeter träkol för att torka ut och förvärma allt tegel i ugnen.

Nu är det inte bara att fylla på ugnen för allt vad det är värt utan vi ska noggrant notera hur mycket kol som vi fyller på. Vi kommer nämligen att använda oss av den mängden nä'r vi ska planera för hur stora koluppsättningar vi ska köra med i år. I och med att vi gjort ugnen lite större är det viktigt att vi tar reda på hur mycket kol som ryms. När vi bestämt storleken på koluppsättningen så kommer med automatik hur stor malmuppsättning som vi ska göra. För att få ugnen att fungera optimalt så gäller det att vi har rätt proportion mellan träkolsmängden (värme och reduktionsmedel som krävs) och järnmalmen (mängden tackjärn och slagg som ska smälta). Vi vet inte exakt hur proportionerna såg ut på tidig medeltid men vi grundar vår körning på vad man körde på 1700-talet. Eftersom vår ugn är lite mindre än vad den var på 1700-talet så får vi nog justera lite för att hantera de lite större värmeförlusterna som en mindre ugn kommer att ge. Det finns i alla fall en plan som vi kör med från början av driftperioden så får vi sedan se vad utfallet i sommar ger för möjligheter till förändringar.

Planen är också att rosta lite mer malm så att vi har tillräckligt för att köra masugnen över den första helgen. Vi kommer att hämta mer malm och sedan rosta den under de första dagarna av årets körning.

Vi ses i helgen.

/Bosse

  • Comments(0)//jarnforsok2015.jarnetpalapphyttan.se/#post45

Schaktet klart och rostning genomförd

Arbetshelger 2010Posted by Bo Sundelin Thu, May 20, 2010 20:55:38

Så har vi klarat av den andra arbetshelgen och det börjar se riktigt bra ut för sommarens försök.

Nu är schaktet klart med murning och lerklining. Masugnskransen har också gjorts i ordning så nu saknas bara lite finputsning av toppen. Både formbröstet och utslagsbröstet är upputsade och iordningställda.

På lördagen så byggdes en rostbädd upp med både ved och malm och snabbt så tändes den på. Vi har nu rostat de större bitarna av Kolningsbergsmalm så att de är möjlga att knacka ner till lite mindre bitar som vi ska rosta ytterligare en gång på nästa arbetshelg den 12-13 juni.

Vi närmar oss sommarens försök med stormsteg och jag kommer att lägga ut en preliminär arbetsledarschema.

OBS Tänk på att ni är välkomna att jobba som hyttdrängar även om det ser fullbokat ut på bokningslistan. Vi har alltid jobb för hyttdrängar så det är bara att komma upp till hyttbacken i alla fall.

  • Comments(0)//jarnforsok2015.jarnetpalapphyttan.se/#post42

Första helgen 2010

Arbetshelger 2010Posted by Bo Sundelin Thu, May 20, 2010 20:30:33

Då har vi genomfört den första arbetshelgen och det gick bra. Tyvärr var det inte så många som kom men vi hann med det mesta vi skulle.

Den gamla rostgropen var redan bortgrävd så det var bara att börja hämta ny sten för att sedan börja kallmura väggarna i rostgropen. Göran var en hejare på att kallmura och med hjälp från Eva, PIM och Lars-Erik som hämtade bra stenar så var rosten klar till kvällen.

Jag själv klättrade ner i ugnen med en Hilti på förmiddagen och kom ut enbart för lunchpausen. Mitt jobb var att ta ur allt den sten som vi murat in som överställ. Det blev en hel del som vi fick ta bort men det gick också bra.

På söndagen var planen att snabbt mura om stället och ansluta överstället till den gamla pipmuren. Det visade sig vara mer jobb än vad vi trodde men jag tror att vi fick till det ganska bra. Det som vi inte hann med var att göra den sista anpassningen till pipmuren. Nästa helg får vi lerklina den nya delen så att den blir riktigt tät när vi ska dra igång förvärmningen.

Lite data om det nya stället ... Vi har minskat arean på stället med storleksordning 30% så nu borde vi kunna fylla stället med den blästervolym vi ska köra. Vi har samma lutning på årets forma som vi hade förra året. Den fungerade såpass bra att vi kör på det i år igen. Vi har också försökt öppna upp utslagsbröstet något så det ska bli lite mer lättjobbat vid utslagen.

Överstället har också minskats ganska rejält så jag tror att vi ökat schaktvolymen med storleksordningen 0,5 m3. Det borde ge oss ytterligare 5 timmars uppehållstid på malmen. Det är plane att detta ska ge oss en bättre reduktion men också tillräcklig uppkolning i fast fas för att lättare kunna producera högkolhaltigt tackjärn.

Jag ska lägga till bilder på vad vi åstadkommit när jag fått dessa skickade till mig.

/Bosse

  • Comments(0)//jarnforsok2015.jarnetpalapphyttan.se/#post41

Inställt arbete

Arbetshelger 2010Posted by Bo Sundelin Wed, April 07, 2010 21:39:19

Tyvärr så ligger det för mycket snö uppe vid masugnen i Norberg så vi kommer inte att kunna göra det vi tänkt oss med schaktet, rostgropen och malmplockningen i Kolningsberg.

Vi kör dock årsmötet som planerat klockan 14 på söndagen (11 april). Välkomna dit!

Vi får återkomma om hur vi gör med det arbete som vi missar under denna helg. Vi får försöka peta in en ny helg under våren.

/Bosse

  • Comments(0)//jarnforsok2015.jarnetpalapphyttan.se/#post38
Next »