Att vaska malm och leta lera

Äntligen hade måndagen den 27 maj kommit. Denna dag skulle det bära av till Norrbottens inland, närmare bestämt till Vivungi. Här skulle vi vara i några dagar för att samla in sjömalm och leta lera inför järnframställningsförsöket på arkeologidagen den 25 augusti. Inför uppdraget hade vi köpt in vadarbyxor, magneter, gasolbrännare och packat bilarna fulla med varma kläder, regnkläder, flytoveraller, spadar, jordsonder och provpåsar att förvara lerprover och malmprover i. Med på färden följde tre entusiastiska arkeologer från muséet; Carina Bennerhag, Lars Backman och undertecknad, samt en entusiastisk museifotograf; Daryoush Tahmasebi. Av kontakter med boende i Vivungi och Lainio hade vi fått bekräftat att isen från Vaihkojärvi skulle vara borta, tjälen skulle ha gått eller åtminstone vara på väg bort och de flesta småvägar skulle vara farbara. Allt var klart och förberett. Årets första fältarbete kunde börja.


Efter ett par timmar på resande fot var vi på plats. Först skulle vi träffa två fiskare som fått sjömalm i sina fiskenät i sjöarna Vaihkojärvi och Pasmajärvi.

Järn_i_Norr__0196_blogg.jpg

På en karta över Vaihkojärvi märktes platser ut där sjömalm fastnat i näten. Foto: Daryoush Tahmasebi © Norrbottens museum.

Vaihkojärvi är den sjö som ligger intill blästbrukslämningen medan Pasmajärvi ligger en bit västerut från densamma.

fig 1Vivungi_Översikt_beskuren

Sjömalm har under årens lopp fastnat i fiskenäten vid notdragning i både Vaihkojärvi och Pasmajärvi. Kartbild : Topografisk webbkarta CC BY 4.0.

På måndagskvällen anordnades ett möte med en av våra samarbetspartners; Vivungi Sportklubb. Mötet var väldigt givande och här diskuterades alltifrån var uppbyggnad av järnframställningsugnen skulle ske till vad som skulle serveras i form av dryck och mat i anslutning till själva försöket den 25 augusti. Under och efter mötet infann sig en positiv och ”no-problem”-mentalitet hos oss. Det kändes inte som om något var omöjligt när man hade människor runt sig som såg möjligheter och som var lika engagerade som vi!

Järn i Norr - Vivungi - Första resan

På måndagskvällen hölls ett möte med  Vivungi Sportklubb. Alla var engagerade och positiva till det kommande järnframställningsförsöket. Foto: Daryoush Tahmasebi © Norrbottens museum.

Malmvaskning

Tisdagen var enligt planen den stora malmvaskningsdagen. Vi skulle göra något vi aldrig gjort förut; fiska upp sjömalm från sjöbotten. Var befann den sig? Nära strandkanten eller längre ut i sjön? Låg den ovanpå botten eller skulle man få gräva sig ner i dyn/sanden för att hitta den? Och framför allt; skulle vi kunna nå malmen med våra håvar, eller låg den på ett större djup?

Vi började leta i Vaihkojärvi, två av oss med vadarbyxor längs strandkanten utanför blästplatsen och en ifrån båten med Vivungibon Jan-Erik Lasu vid rodret.

Järn i Norr - Vivungi - Första resan

Glada malmletare färdiga för dagens uppdrag; att lokalisera malmförekomster och fiska upp sjömalm. från vänster: Lars Backman, Carina Bennerhag, Jannica Grimbe och Jan-Erik Lasu. Med på turen följde också Lars hund Girjat. Foto: Daryoush Tahmasebi © Norrbottens museum.

Vi letade säkert i en timme innan vi fick napp! Och vi kunde snart konstatera att leta malm ovan vattenytan var som att leta efter en nål i en höstack, speciellt på större djup där sjöbotten var svår att se. Av järnframställningsforskare hade vi fått veta att sjömalmen bildades på 1-3 meters djup så vi visste att det skulle gå att finna malm en bit från land… men var skulle vi börja leta? Vaihkojärvi har en lång strandlinje och vi hade begränsat med tid.… Vi märkte att det var lönlöst att leta efter malm i dyig botten. Först när bottnen blev sandig och smågrusig stötte vi på malm. Som komplement till håvarna hade vi en stör som vi kunde känna av botten med. Vi kunde snart konstatera att malmen inte befann sig så nära strandkanten utan hellre påträffades längre ut från land så vaskningen utfördes med fördel från båt och inte i vadarbyxor. Glädjen var total när vi stötte på en fyndighet med penningmalm, bara ca 30 m från strandkanten och ca 100 m SÖ om blästbrukslämningen.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Penningmalm från Vaihkojärvi, påträffad ett 100-tal meter SÖ om blästbrukslämningen och bara 30 m från land. Foto: Jannica Grimbe © Norrbottens museum.

Järn i Norr - Vivungi - Första resan

Carina Bennerhag och Jannica Grimbe visar upp sjömalm från Vaihkojärvi. Foto: Daryoush Tahmasebi © Norrbottens museum.

Nöjda med fyndigheten i Vaihkojärvi ville vi undersöka Pasmajärvi lite närmre. Dels visste vi att man fått upp malm i fiskenäten här vid notdragning. Dessutom berättades det på mötet med sportklubben att folk som badat i Pasmajärvi skurit sina fötter blodiga på sjömalm här(!) I denna sjö borde det med andra ord finnas rikligt med malm. Mycket riktigt fann vi en fyndighet även i denna sjö, ca 100 m från land. Fyndigheten uppfattades som större än i Vaihkojärvi. Däremot var det svårt att få upp några mängder med malm eftersom den satt rejält fast i botten. Daryoush sänkte ner en av våra kameror på ett stativ för filmning och vi fick då se att botten var full av ”malmkakor” fastnaglade i botten. Efter att ha skrapat sönder en håv i ivern att få upp malm insåg vi att man borde komma tillbaka i våtdräkt senare under sommaren, dyka ner till fyndigheten och med en hammare/mindre slägga slå sönder malmkakorna och ta upp dem i en båt.

Malmen som fiskats upp från båda sjöarna provrostades med hjälp av en gasolbrännare. Efter att malmbitarna svalnat blev större delen av dem magnetiska vilket utmärker järnhaltig malm. Därmed borde kvalitén för malmen i båda sjöarna vara tillräckligt god för ett järnframställningsförsök.

Järn i Norr - Vivungi - Första resan

Efter provrostningen testades malmen med en magnet. Det visade sig att större delen av den sjömalm vi fiskat upp från både Vaihkojärvi och Pasmajärvi var magnetisk. Bilden visar magnetisk malm från Pasmajärvi. Foto: Daryoush Tahmasebi ©Norrbottens museum.

Lerprover

Onsdagen blev den stora lerutvinningsdagen. Ursprungligen hade vi planerat att ta prover på en karterad lertäkt ca 1 mil norr om blästbrukslämningen men… Det fanns bara ett men och det vara att man måste ta sig över Lainioälven för att kunna nå täkten med bil och färjan över älven var vid vårt besök inte sjösatt. Därför riktade vi in oss på att ta lerprover i närområdet till blästplatsen. Dels hade vi under mötet med sportklubben fått tips om platser i närområdet rika på lera och dels hade vi fått tips från keramikexperter att leta efter lera längs bäckskärningar. Carina och Daryoush gav sig iväg och samlade in inte mindre än 9 lerprover. Några av dessa togs längs bäcken Vivunkijoki som har sitt utflöde i Vaihkojärvi. Lerproverna ska framöver analyseras så snart har vi kanske svaret på om något av lerproverna överensstämmer med leran från blästbrukslämningen.

Järn i Norr - Vivungi - Första resan

Carina Bennerhag tar lerprover längs Vivunkijoki, en bäck som ansluter till Vaihkojärvi. Foto: Daryoush Tahmasebi © Norrbottens museum

Den 25 augusti gäller det. Då framställer vi järn på autentiskt vis i Vivungi, på självaste arkeologidagen! Precis som man gjorde för drygt 2000 år sedan här. Hoppas ni kommer och upplever det tillsammans med oss! Information om plats och program för dagen kommer inom kort på Norrbotten museums hemsida. Väl mött!!

 

Vid tangentbordet… Jannica Grimbe

Järnframställning i Vivungi

Nu har vi börjat att planera inför järnframställningsförsöket i Vivungi som kommer att ske på Arkeologidagen den 25/8 2019. Till projektet har museets fotograf Daryoush Tahmasebi och museipedagog Annika Josbrant anslutit. Daryoush ska hjälpa till med dokumentation av både insamling av råvaror och uppbyggnad av ugn samt filmning och fotografering på själva Arkeologidagen medan Annika ska planera och genomföra förmedlingen av försöket.

Det är en del som ska ordnas under vårvintern. Råvaror ska samlas in, kontakter med experter på området och intressenter ska etableras och plats för själva försöket ska ses ut.

I nuläget har sista veckan i maj (v 22) planerats in för råvaruinsamling i Vivungi. Under tre dagar ska vi där träffa markägare, bestämma plats för försöket, leta efter lera i områdena kring grävningsplatsen och försöka fiska upp sjömalm från både båt och längs stranden. Under hösten 2018 tillverkades en håv som vi tänkte använda för uppfiskande av malm från båt i Vaihkojärvi. I skrivande stund har vi också planerat för inköp av en fiskehåv och vadarstövlar så att ytterligare en av oss kan samla in malm i strandzonen.

_DSF0002redalt

Lars Backman inspekterar vår egentillverkade håv som vi ska fiska upp sjömalm med i maj 2019. Foto:© Norrbottens museum

DSCF0689red

Penningmalm som påträffades under grävningen i Vivungi 2017. Foto: © Norrbottens museum

Men vilka kunskaper har vi i nuläget för hur järnframställningen i Vivungi kan ha gått till? Ledtrådar är ju fynd från fornminnesinventeringen 1993 i form av slagger, och forskningsundersökningen från 2017 i form av ugnsrester, kol, järnfragment och slagger. Ugnsresterna berättar vilken typ av ugn man har använt; en blästugn, och vilken metod som använts för att framställa järnet; direkt reduktion. Nedan ska vi se närmre på vad denna metod innebär. Kolet som påträffades i ugnarna berättar vilken sammansättning på kol som använts vid framställningen/framställningarna. Utifrån kunskaper om den lokala floran i området kan man sluta sig till om avverkning av träd för kol/ved föregått på plats eller om virket transporterats över stora avstånd. Förutom kunskap om råvaror till ugnsbygget, malmens kvalitet och sammansättning samt bränslets ursprung är tidigare experiment och försök av järnframställning en ovärderlig hjälp när det kommer till viktiga och kritiska steg inom processen.

2017_62_038_ArkForskUnd_Vivungredi

Utsikt från grävningsplatsen ut mot sjön Vaihkojärvi. I sjön förväntar vi oss finna penningmalm i maj. Foto: Daniel Sjödal © Norrbottens museum

Råvaror

Under projektets planering har vi haft kontakt med Eva Hjärthner Holdar. Eva har tidigare jobbat som arkeometallurg på Arkeologerna Geoarkeologiskt laboratorium och har stor kunskap om järnframställningar i förhistorien och erfarenhet av framställningar i modern tid. Hon har hjälpt oss med att beräkna mängd råvaror som vi kommer att behöva för att kunna genomföra försöket.

Lera

Enligt Eva kommer det att krävas stora mängder lera, kanske så mycket som flera kubikmeter (!) då ugnsväggarna bör vara 20-30 cm tjocka och schaktugnens höjd måste räknas ut ifrån ugnens inre diameter. För att leran som köps in ska kunna tåla så höga temperaturer som 1200-1300 ̊C måste denna magras (blandas ut) med organiskt material och kvartssand.

Malm

Vi kommer att behöva samla in minst 10 kg sjömalm i form av penningmalm. 10 kg kanske inte låter så mycket men penningmalmen är ganska lätt så det kommer att krävas stora volymer för att uppnå denna vikt. Vi kommer med andra ord att få jobba på rätt bra uppe i Vivungi när vi kommer dit i slutet av maj! Hur kan vi veta att malmen vi fiskar upp har tillräckligt hög järnhalt för en järnframställning? Ett sätt är att göra analyser på malmen. Men detta är kostsamt och tar tid. Ett annat beprövat och bra sätt är att provrosta malmen. Vid rostningen ska malmen bli magnetisk om den innehåller höga halter järn. Vi kommer därför att transportera in all malm till land, provrosta denna och se om den är magnetisk.

Kol

När det gäller kolen kommer vi liksom leran att behöva stora mängder. Dessutom måste vi slå sönder kolet i mindre bitar för att järnframställningen ska lyckas. Kolet kommer liksom leran att köpas in.

Järnframställningsgången i blästugn – direktreduktion

Järnmalmer förekommer i naturen som järnoxider (järn bundna med syre) eller kan omvandlas till järnoxider genom rostning. Alla rostade järnmalmer har den kemiska sammansättningen Fe₂O₃. De järnmalmer man har använt under förhistorisk tid är myrmalm och sjömalm.

Att framställa järn i blästugnar med direktreduktion har man gjort i Sverige ända från yngre bronsålder (den äldst daterade ugnen kommer från 600 f. Kr.) fram till andra hälften av 1800-talet. Direktreduktion som metod bygger på principen att kol och malm varvas i en ugn där kolet under hög temperatur binder till sig syret i järnmalmen och bildar koldioxid och koloxid. Samtidigt frigörs metallen i malmen och slagg bildas. Om hela processen fortlöper som den ska kommer slaggen att samlas i en liten grop längst ner under inblåset i ugnen. Denna kan under processens gång rakas ut genom en öppning. Efter att blåsningen är färdig plockar man ut en järnsmälta som sintrat ihop på botten av ugnen. Denna innehåller en del slaggämnen och kolrester så för att rensa bort dessa slås smältan samman på en huggkubbe eller sten.

_MG_9577_under_mossan_ani_4_kompr

Skiss av schaktugn som vi föreställer oss att den kan ha sett ut i Vivungi. Skiss: Staffan Nygren © Norrbottens museum

Dokumentation

Vår fotograf Daryoush kommer att filma och fotografera oss när vi är i full fart med insamlingen av råvaror i maj. Han kommer också att förbereda dokumentationen inför arkeologidagen. Under denna dag har vi för avsikt att både filma, streama och fotografera händelser. Streaming kräver emellertid bra uppkopplingsmöjligheter mot internet så det gäller för oss att utforska internetåtkomsten utanför Vivungi när vi är på plats i maj.                                                                   

Från ett arkeologiskt experiment till ett arkeologiskt försök

Vi har upptäckt att vi från början hade alltför stora ambitioner, då (speciellt undertecknad) såg för sig att allt skulle vara autentiskt alltifrån sten som skulle smidas av oss till egenhändigt kolat trä. Vi har insett att vi varken har kunskaperna eller tiden att återskapa ugn eller bränsle med den exaktheten och därför bestämt oss för att sänka våra ambitioner. Vi kommer därför köpa in sten i form av granit, stengodslera eller annan lera som tål höga temperaturer som backup till lokal lera samt kol med hög % tallkol. Vi kommer också att hyra in blåsbälgar och expertis inom järnframställningsområdet.

Eftersom vi sänker ambitionerna något benämner vi också fortsättningsvis järnframställningen som ett arkeologiskt försök eftersom vi fokuserar på förmedling och inte på autentiska råvaror eller minutiös dokumentation.

Ju mer vi sätter oss in i själva järnframställningsprocessen, desto mer ödmjuka blir vi. Detta är långtifrån enkelt. Det är så många steg och delar av processen som är kritiska, alltifrån storlek på kolbitar, malmens sammansättning, hur väl malmen är rostad, hur väl reduktionen lyckas till temperaturer i olika delar av ugnen. Vi kommer därför att bli positivt överraskade och väldigt glada om vi på eftermiddagen/kvällen den 25 augusti kan visa fram en järnlupp!

Fortsättning följer…

Vid tangentbordet Jannica Grimbe


Källor

Johansson Tomas 1/91 Forntida teknik Järnframställning

Englund Lars-Erik. 2002. Blästbruk Jernkontorets Bergshistoriska Skriftserie nr 40, Wikströms Tryckeri AB. Uppsala