Svensk Byggtradition. Förstudie, kunskapsuppbyggnad för att klargöra möjligheten att utföra lancashiresmide. Redovisning

Transkript

1 Svensk Byggtradition Förstudie, kunskapsuppbyggnad för att klargöra möjligheten att utföra lancashiresmide. Redovisning Redovisningen tillhandahålls genom ArbetSam, Norrköping Wedin Zackrisson Per Zackrisson, Svensk Byggtradition, Aneby.

2 Innehållsförteckning Sammanfattning.. 3 Redovisning... 4 Inledning....4 Arbetsmetod, organisation...4 Lancashireprocessen..5 Smidets genomförande...6 Resultat Ekonomi Fortsatt arbete..8 Bilaga 1: Intern rapport Bilaga 2: Intern rapport Bilaga 3: Intern rapport Bilaga 4: Intern rapport Bilaga 5: Intern rapport Bilaga 6: Sammanställning över använda dokument mm...25 Bilaga 7: Härdmått..26 Bilaga 8: Användning av historiska maskiner mm. 27 Bilaga 9: Materialanalyser.29 Bilaga 10: Bildbilaga...37 Bilaga 11: Kopia på ansökan

3 Sammanfattning Ansökan: Svensk Byggtradition Beslut RAÄ Dnr Uppgift: Förstudie, kunskapsuppbyggnad för att klargöra möjligheterna att utföra Lancashiresmide. Studien har möjliggjorts med ekonomiskt stöd från RAÄ, arbetslivsmuseer. Projektgruppen har delvis förändrats. Några sakkunniga har fallit bort medan andra tillkommit. Gruppen har bestått av projektledare, sekreterare och fyra aktiva deltagare. Kontakterna med externa metallurger och andra sakkunniga har skett när behov uppstått under processens gång. Karmansbo smedja har kunnat disponeras för projektet vilket gett nya möjligheter att studera frågan teoretiskt och praktiskt parallellt. Kontakt har också kunnat knytas med den förre lancashiresmeden i Karmansbo, Bernt Gustafsson, vilket ytterligare berikat projektet. Två praktiska försöksperioder har därmed redan inom förstudien kunnat genomföras i Karmansbo. Projektet har utan tvekan höjt kompetensnivån om lancashiresmide väsentligt både vad gäller teoriskt kunnande och praktiskt genomförande. Förstudien ger vid handen att det är fullt möjligt att med tillgänglig utrustning och fortsatt kompetensuppbyggnad framställa smidbart järn genom färskning i lancashirehärd, i förlängningen även i andra härdar. Den vidare utvecklingen synes kunna ske i tre steg: 1 Utveckla och säkra kompetensen att genomföra färskningen och beskriva processen i text. 2 Utveckla och säkra kompetensen inom vällning och räcksmide/ valsning. 3. Framställning av högkvalitativt, traditionellt, smidesjärn. Samtliga uppgifter som ställdes för denna förstudie har genomförts: De planerade intervjuerna har ersatts av att de två personer vi har kontakt med har deltagit i projektets arbete. Deras insatser har varit mycket värdefulla och framgår av internrapporterna. Sammanställning av dokumentation. Omfattande litteratur- och arkivstudier har genomförts med goda resultat, sammanställning redovisas i bilaga 6. Metod för dokumentation av befintlig utrustning. I de gamla böckerna finns uppgifter om härdens ställning där intressanta mått är angivna. Uppgifter från två böcker och den härd vi arbetat i redovisas i bilaga 7. Museala aspekter på användning av gamla utrustningars framtida nyttjande behandlades på ett seminarium i Stockholm samt vid spontana möten mellan sekreteraren/ projektledaren och företrädare för samlingar och museer. Diskussionerna sammanfattas med 1/ Bevarande av enstaka exemplar (referensmaskiner) säkerställs musealt. Vem svarar för detta? 2/ Under förutsättning att iståndsättande, drift och underhåll kan ske på teknik- och kulturhistoriskt riktigt sätt med beaktande av god säkerhet är traditionell användning av kulturhistoriska maskiner att föredra framför museal visning. Vem säkerställer teknikkunskapsnivån? Sammanställning av seminariet redovisas i Bilaga 8. Fortsatt arbete redovisas under egen rubrik nedan. Tack till Hembygdsföreningen Karmansbo Bruksmiljö; Merox AB, Oxelösund: SSAB, Oxelösund 3

4 Redovisning Inledning Att veta, att kunna berätta för andra hur en process går till och att se den för sitt inre är en stor kunskap, det är dock inte det samma som att kunna göra. Ibland är skillnaden hårfin, ibland är den oändlig. I och med möjligheten att använda lancashirehärden i Karmansbo har projektet utvecklats från ett kunskapsprojekt till ett kompetensprojekt. De sista lancashiresmedjorna lades ner 1964 och kunskapen om hur processen och arbetet i härden går till har till största delen hunnit försvinna. Vi har i denna förstudie endast kunna hitta en person i livet som arbetat professionellt som lancashiresmed trots omfattande eftersökningar. Vid renovering av kulturhistoriska byggnader talar man idag om att hantverk och material inte bara ska vara vackra eller ge skydd utan att de även ska bevara egenarten i äldre tiders byggnadsskick. På samma vis bör man resonera när det kommer till teknikhistoriska konstruktioner. Att kunna tillverka lancashirejärn är ett viktigt steg i förståelsen av historien om det smidbara järnet som skapat ett så gott rykte åt Sverige som nation, men det är också ett viktigt steg i förståelsen av materialet. Lancashirejärn är ett material som i sina egenskaper skiljer sig från de stålmaterial vi kan framställa idag. Det är ett material som kan komma att efterfrågas dels inom konstsmide men framförallt som ett kulturhistoriskt material vid renoveringar av teknikhistoriska konstruktioner. Förutom det historiska och teknikhistoriska värdet av kunskapsuppbyggnad inom området är det en världsunik möjlighet att inför publik färska järn med träkol. På sikt kan gruvor, hyttor och smedjor med bidrag från annan pågående kunskapsuppbyggnad om järnproduktion med träkol (t.ex. Nya Lapphyttan) presentera alla stegen från malm till stångjärn. Detta är en unik möjlighet att visa grunden för den svenska stålindustrins framväxt. Resonemang om historiska material och användning av gamla maskiner har under förstudien varit en ständig pågående diskussion. För historiskt bästa möjliga resultat bör malm, tackjärn, smältstycken och stångjärn självklart vara framställda med metoder från samma tidsperiod. Samtidigt har vi velat tänka oss för både en och två gånger innan vi börjat förbruka historiskt tackjärn som vi idag inte kan framställa på nytt. Nya Lapphyttans tackjärn representerar möjligen en tidigare epok än lancashirehärdarnas smidesprocesser och tillgången på tackjärn från lancashiresmidets epok är självklart mycket begränsad. För att kunna träna fram en kompetens och ett handlag i lancashiresmide har vi valt att först använda oss av billigare och mer lättillgängliga tackjärnssorter. Tackjärnet vi haft tillgängligt i denna förstudie har varit träkolstackjärn från Svartå (av osäker kvalitet), stenkolstackjärn från Brasilien och stenkolstackjärn från Merox i Oxelösund. Stenkolstackjärn har troligen aldrig, historiskt sett, varit aktuellt i lancashirehärdar i Sverige, något vi således är medvetna om. Arbetsmetod, organisation Enligt ansökan bestod projektgruppen av projektledare, sekreterare och fem sakkunniga som genom studier i litteratur, intervjuer och utrustningar skulle avgöra förutsättningarna för ett återupptagande av lancashiresmidet. Under tiden från ansökan till beslut skapades kontakt mellan projektledaren och nuvarande smeden vid Karmansbo smedja. Detta resulterade i att smedjan fick disponeras för 4

5 projektet vilket gav nya möjligheter att studera frågan teoretiskt och praktiskt parallellt. Fyra av de fem sakkunniga blev av olika anledningar förhindrade att delta aktivt, men istället har andra sakkunniga tillkommit och givit förstudien nya möjligheter. Den metallurgiska kompetensen tillgodosågs med kontakter med metallurgerna Bo Sundelin (masmästare Nya Lapphyttan), Anders Stenberg (Merox AB) och Rikard Källbom (Station Ormaryd AB). Två seniorer, män som deltagit i lancashiresmide, har deltagit, Bo Möörk som vistades mycket hos sin far och farfar i Svartå smedja som pojke och den förre lancashiresmeden i Karmansbo, Bernt Gustafsson. Övriga personer som deltagit i den genomförda förstudien är: Projektledare teknikhistoriker Per Zackrisson, sekreterare industriantikvarie Ida Wedin, Mats Eriksson smed i Karmansbo och Sture Hogmark professor emeritus i materialvetenskap. Projektet detaljplanerades när beslut om ekonomiskt stöd lämnades omkring den 1 juni. Tidsmässigt fastställdes tidigt de dagar vi skulle genomföra praktiska försök i Karmansbo. Däremellan har litteratursökande, -studier, materialanskaffning mm genomförts, huvudsakligen av projektledaren. Sekreteraren genomförde arkivstudier där brev från G Ekman och N G Sefström hittades. Som förberedelse genomförde sekreteraren och projektledaren en studieresa till Laxå där bland annat Laxå Bruksmuseum, som skapades av Carl Sahlin, studerades. Sekreteraren och projektledaren har tillsammans arbetat med att tyda och skriva ut handskrifter under tre dagar. Detta arbete är inte slutfört. Kontakterna med de externa metallurgerna har skett när behov uppstått under processens gång. Lancashireprocessen Härdfärskning innebär att det kolrika tackjärnet från masugnen omvandlas till ett kolfattigt smidbart järn i en härd. Härdfärskning var från 1500-talet till omkring 1900 den metod som användes för att göra järnet från masugnen smidbart och metoderna för detta utvecklades efterhand avseende kvalitet och effektivitet. Härdfärskningen efterföljdes av götstålsprocesserna som utvecklades från c:a år 1860 och tog över huvuddelen av produktionen omkring Lancashireprocessen var länge den vanligaste härdfärskningsmetoden i för framställning av smidbart järn ur tackjärn. Metoden användes i begränsad omfattning i England och Wales i början av talet. På Brittiska öarna och på kontinenten hade huvuddelen av järnframställningen övergått till bränning med stenkol. De två svenska bergsmännen C W Waern och G Ekman hämtade oberoende av varandra metoden till Sverige. G Ekman lyckades bäst med vidareutvecklingen och den första anläggningen startade 1830 i Dormsjö Hytta, Dalarna. G Ekman fortsatte utvecklingsarbetet med att bl.a. utveckla en vällugn för att göra processen mer rationell. Lancashiremetoden var den mest spridda metoden att göra smidbart järn i Sverige från mitten av 1800-talet till omkring sekelskiftet Andra då använda metoder var France-Comté- och Vallonsmide. De sista lancashiresmedjorna lades ner Processen består av två steg, det första, lancashiresmidet, är att framställa smältstycken, dessa smides eller valsas sedan till stångjärn respektive råskenor. Förstudien behandlar det första steget där kolhalten sänks från c:a 4 % till under 0,2 %. Det andra steget, att forma järnet till handelsjärn, 5

6 utfördes vanligtvis efter förnyad värmning (vällning) i härd eller särskild ugn. I några smedjor valsades smältstyckena till råskenor utan mellanliggande uppvärmning. Det andra steget studeras i kommande studie. Det finns idag ingen vällugn där det finns driftduglig lancashirehärd. Skicket på återstående vällugnar i landet har ännu inte bedömts. Smidets genomförande Färskningen vid lancashiresmide utförs i en härd av tackjärnshällar som är sammanbyggd med ett ugnsrum och öppen framtill. Under härdbotten finns en vattenlåda för kylning. Från höger och vänster sidovägg blåses förvärmd blästerluft, genom vattenkylda formor, in i härden. Som bränsle används träkol. Tackjärnet förvärms först i bakre övre delen av härden. Tackjärnet placeras därefter ovanpå en stor mängd träkol och viss mängd slagg inne i härden och smälter ner igenom träkolet ner mot botten. Nu påbörjas färskbrytningen, vilket innebär att smeden med spett samlar upp det smälta järnet och slaggen som samlats på härdens botten och lyfter upp detta mot förbränningssonen över blästerns luftström. Förenklat innebär den kemiska processen att slaggens syre förenas med kol från tackjärnet till koldioxid som avgår. Tillslut erhålls en degig men samlad smälta av järn och slagg. Den färdiga smältan tas direkt ut ur härden till hammaren och hopsmides till smältstycken. Under utsmidningen bankas den mesta slaggen ut ur järnet. Lancashirejärnet utmärks för hög tänjbarhet och seghet och var ett mycket bra utgångsmaterial för verktygsstål. Den sista användningen var järn till ankarkätting. Zackrisson Lancashirehärd från Odelstierna, Järnets metallurgi. Vy framifrån och från sidan 6

7 Resultat Genom efterlysningar i flera läns hembygdsförbunds medlemsutskick har vi fått några tips om smedjor, skrifter och film. Litteratur med förstahandsuppgifter om lancashiresmide har sökts genom internet, i bibliotek och antikvariat samt genom källhänvisningar i senare utgivna böcker. Böcker har i mån av möjlighet inköpts, två böcker har köpts som e-böcker genom Kungliga Biblioteket. Jernkontoret har bistått med kopior på aktuella Jernkontorets Annaler. Genom arkivstudier har brev från Gustaf Ekman och Nils Gabriel Sefström m.fl. kopierats. Dessa handskrifter delvis tytts och skrivits ut. Kopior på utvalda skriftliga källor har distribuerats till projektgruppen och övriga deltagare. Projektledaren har läst huvuddelen av tillgängliga texter. Det finns en mängd filmer som har inslag av lancashiresmide, de flesta förtecknade i Jernkontorets Bergshistoriska utskott, inventering, H63. Vi har främst använt DVD från Svanå Bruk 1922 (ASEA) och originalinspelningen Korså (Stora Kopparberg) Filmerna visar rörelsemönster vid spettning mm men inte arbetet utsträckt över tid. Arbetet har dokumenterats med text, foto och video. Videoinspelningarna är inte redigerade eftersom vi inte lyckats dokumentera de olika skeendena med tillgänglig teknik. Prover på tackjärn, smältor och slagg från de två försökstillfällena har utförts av två olika laboratorier. Resultaten av de kemiska analyserna har inte analyserats, de avses att användas som kunskapsunderlag vid eventuell fortsatt kompetensuppbyggnad. Arbetet med förstudien kan följas i fem interna rapporter nedan i sammandrag. Bilaga 1: Intern rapport 1: Förarbete med utsänt första dokumentation i text och bilder. Studieresa till Laxå. Bilaga 2: Intern rapport 2: Försöken i Karmansbo 6-7 sept. Målsättning att se om vi klarade att smälta tackjärn i härden. Efter utökad mängd blästerluft kunde tackjärn smältas. Bilaga 3:Intern rapport 3: Provresultat från de första Karmansboförsöken redovisas. Viss sänkning av kolhalten kunde konstateras. Metallografiska bilderna svårtolkade. Bilaga 4: Intern rapport 4: Försöken i Karmansbo 8-9 nov. Studie av slaggens smältning och försök att färska. Smält slagg kunde inte urskiljas från glödande järn och kol. En smälta förbränd, en smälta på c:a 50 kg kunde tas ur härden. Bilaga 5: Intern rapport 5: Provresultat från andra försöksperioden. Avslutning av förstudien. Övriga detaljredovisningar mm i bilagor: Bilaga 6: Sammanställning över använda dokument mm. Bilaga 7: Härdmått, tabell över inhämtade och uppmätta data om lancashirehärdar. Bilaga 8: Sammanställning av diskussion om användning av historiska maskiner. Bilaga 9: Materialanalyser Bilaga 10: Bildbilaga som visar glimtar från projektet. Bilaga 11: Kopia på ansökan. 7

8 Ekonomi Förstudiens ekonomi har hållits inom ramen. Eftersom verksamheten planerats om väsentligt har även det ekonomiska utfallet fördelats på annat sätt än planerat. Ideell tid för omplanering och instudering har varit mer än planerat. Inköpt litteratur har inte belastat förstudien. Kostnadsslag SEK exkl Kommentar moms Arbetstid (direkt tid) Tid för bl. a. för- och efterarbete samt instudering ej redovisad. Pensionärerna har ställt upp utan arbetstidsersättning. Resor Två deltagare har avstått från reseersättning. Mat o logi Utrustning ( special ) 8500 Smedjan och annan utrustning har disponerats utan kostnad. Köpta tjänster (metallurgiska och 9300 Kemisk analys av prover från november utförda av SSAB utan kostnad för projektet. begränsade kemiska analyser från sept) Material (träkol) 3480 Tackjärn har erhållits från Merox AB utan kostnad. Tackjärn från Svartå har tillvaratagits vid schaktarbeten i Svartå. Tackjärn från Brasilien har erhållits från Hbf Karmansbo. Summa Budget: SEK Fortsatt arbete. Förstudien ger vid handen att det är fullt möjligt att med tillgänglig utrustning och fortsatt kompetensuppbyggnad framställa smidbart järn genom färskning i lancashirehärd, i förlängningen även i andra härdar. Den vidare utvecklingen synes kunna ske i tre steg: 1 Utveckla och säkra kompetensen att genomföra färskningen och beskriva processen i text. 2 Utveckla och säkra kompetensen inom vällning och räcksmide/ valsning. 3. Framställning av högkvalitativt smidesjärn. För steg 1fordras fortsatta parallella teoretiska studier och praktiska försök. Försöken bör intensifieras så att en rad smältor framställs under en tid av minst 12 tim så att kontinuerlig drift kan efterliknas avseende förvärmning, blästervärme, slaggbehov mm. Hopslagning av smältan ska kunna göras i direkt anslutning till smältgöringen. Förberedande försök med att smida stångjärn av framställt smältstycke utförs. Försöksverksamheten bör utföras på flera platser där förutsättningar finns. Möjligheten att värma smältstycke i härd/ vällugn studeras. Av historiska skrifter framgår att skillnaden på olika tackjärn, beroende på malmens ursprung och malmblandningen i masugnen, var mycket stor. Det är därför, av kompetensutvecklande orsaker, viktigt att prova färskning av tackjärn av så olika ursprung som möjligt. Det är inte uteslutet att stenkolstackjärn kan färskas till fullgott smidesjärn. Samarbete med Nya Lapphyttan utvecklas för att om möjligt även använda tackjärn som framställts där. Inventering av gamla tillgångar av träkolstackjärn bör utföras för att utröna om det finns tillgångar som kan användas för framtida produktion. Slaggens innehåll och roll i den kemiska processen måste klarläggas. Hyttslagg från flera hyttor bör insamlas. 8

9 Den kemiska processen beskrivs, om möjligt, med dagens benämningar, de benämningar som finns i de gamla beskrivningarna (t.ex. -oxidul och ferrat) är inte kända för dagens metallurger. I samband härmed tolkas genomförda kemiska analyser. En viktig del i kunskapsuppbyggnaden är kunskapsspridningen. Allmänna kunskaper om färskningen bör spridas till alla som är intresserade av äldre tiders järnframställning. Kompetensen att utföra Lancashiresmide bör på sikt finnas hos en handfull smeder som arbetar tillsammans i de smedjor där färskning kan utföras. Steg 2 koncentreras till framställning av handelsjärn i form av utsmitt stångjärn och valsade råskenor. Kontroll av smidesjärnets kvalitet provas enligt gamla metoder. Jämförande prov med gammalt stångjärn genomförs. Praktiska smidesprov utförs. För steg 3 gäller att framställa smidesjärn, att säkra råmaterialtillgången och avsättningen för producerat smidesjärn. Efterfrågan på lancashirejärn bör finnas dels inom konstsmidet, dels för reparation/ ersättning av gamla järnkonstruktioner. Försök med stångjärnsframställning i France- Comté- och Vallonhärdar. På sikt även i tyskhärd. Ansökan om medel för fortsatta studier avses att sökas från år Per Zackrisson Ida Wedin projektledare projektsekreterare Härden har tänts - förstudien redovisas Zackrisson 9

10 Bilaga 1: Intern Rapport 1 Per Zackrisson Karmansbo Försöksperiod 1 Till Projektgruppen och kontaktpersoner Förberedelser Sedan ansökan inlämnats i mars 2012 har förberedelserna fortsatt med litteratursökning, nya kontakter har tagits med presumtiva samarbetspartners. Efterlysning inom hembygdsförbund i flertal län har givit vissa upplysningar. Den främsta nya kontakten är Mats Eriksson som är smed i Karmansbo Smedja idag. Han har också kontakt med Bernt som var lancashiresmed i Karmansbo intill nerläggningen Även kontakt med Bo Sundelin som är masmästare i projekt Nya Lapphyttan är värdefull. Beslut om ekonomiska medel från RAÄ, arbetslivsmuseerna, fattades den 30 maj. Detaljplanering av höstens aktiviteter vidtog. Jämfört med utkastet i ansökan kunde praktiska försök i Lancashirehärd inplaneras tack vare tillmötesgående från Karmansbo Smedja genom Mats Eriksson. Plan för höstens verksamhet utsändes till projektgruppen och andra inblandade 14 juli. C A Jacobssons artikel Om Lancashiresmide från 1867 och utdrag ur Träskoadel. Barbro Bursell, har kopierats och skickats ut till projektgruppen som en gemensam kunskapsplattform. Med utskicket bifogades en översättningstabell över olika längdmått som används i äldre skrifter. Den 6 juli besökte Ida och Per Bosse Möörk i Laxå. Han tillbringade mycket tid som pojke hos sin far och farfar i Svartå Bruk smedja, senare i lancashiresmedjan i Laxå Bruk. I Laxå Hembygdsmuseum finns en förnämlig samling utrustning och material som samlades in av Carl Sahlin. Projektgruppens medlemmar har i mycket olika omfattning deltagit i förberedelserna. Bengt Spade deltar per telefon eftersom har drabbats av allvarlig sjukdom. Barbro Bursell, Björn Björk och Mille Thörnblom har inte kunnat delta. Sture Hogmark har deltagit i diskussioner och lånat avancerad temperaturmätutrustning. Ida har letat i arkiv och hittat handskrivna texter från Gustaf Ekman och N G Sefström med anvisningar inför införande av lancashiresmide på Hasselfors Bruk Dessa texter ska tolkas och skrivas ut under hösten. Ida har också fungerat som bollplank under planeringen. Som kompensation för låg aktivitet från några i projektgruppen har Per intensifierat litteratursökning, studerat härdarnas uppbyggnad och val av ingående material i processen. Aktuella utdrag ur JernKontorets Annaler har ställts till förfogande genom Yngve Axelsson i Jernkontorets arkiv. Även om mer litteratur har anskaffats, t.ex. E G:son Odelstierna, Järnets metallurgi har inte senare tryckta källor gett nämnvärd ytterligare information. Skisser över härdarnas uppbyggnad och delar kopierades till deltagarna i Karmansbo och bifogas denna rapport. Brev från smeden Helge A Wallström, som Barbro Bursell intervjuade inför sin avhandling ger intressanta inblickar i arbetet, 10

11 brevet har tillhandahållits av Institutet för språk och folkminnen, Uppsala. Även detta brev ska tolkas och renskrivas under hösten. Tackjärn har tillhandahållits dels av SSAB i Oxelösund (stenkolstackjärn), dels genom Bosse Möörk som funnit träkolstackjärn vid ett schaktarbete i anslutning till masugnen i Svartå. I Karmansbo finns Brasilianskt stenkolstackjärn. Diskussioner om skillnaden mellan träkolstackjärn och stenkolstackjärn för färskning ger mycket olika resultat, somliga materialtekniker säger att det inte är någon betydelsefull skillnad, andra säger att det är omöjligt att färska stenkolstackjärn. En återkommande uppfattning från metallurger är att det huvudsakligen är kiselhalten som är avgörande för om färskningen ska lyckas, kiseloxiden ger ett betydande temperaturtillskott som krävs för att hålla järnet smält när kolhalten sjunker. I de gamla skrifterna anges att tackjärnet kan vara råfärskande eller lättfärskat (beroende på kiselhalten?). Det finns även uppgifter om järn- resp stålmalm, det senare kan bero på att man inte fått ner kolhalten under c:a 1%. Slagg har hämtats vid smälthammaren i Hävla Hammarsmedja. Från SSAB fick vi också mald valshud (järnoxid) som bör underlätta färskningsprocessen. Vi ser nu fram mot de första försöken I Karmansbo. Ett första mål är att utröna om vi lyckas smälta tackjärn i härden. För dessa prov kommer stenkolstackjärn att användas eftersom någon betydande skillnad i detta avseende inte torde finnas. Per Zackrisson 11

12 Bilaga 2 : Intern rapport Datum 6-7 september 2012 Lancashiresmide första försöket Karmansbo smedja Till: Projektgruppen och de närvarande Närvarande: Per Zackrisson, Ida Wedin, Bosse Möörk , Mats Eriksson, Sture Hogmark, , Resurser i Karmansbo I Karmansbo finns fyra lancashirehärdar som alla är mer eller mindre kompletta. En är mer komplett än de övriga och används för visning. Här fungerar bläster kylning mm. Det var denna vi använde oss under detta första försök. Här har en separat fläkt kopplats direkt till härden eftersom ordinarie fläktrör har många hål och skavanker. Valsverk finns i Karmansbo än idag och detta kom Innan 1873 hade man en räckhammare och en äldre vällugn. I samband med valsverket kom den nya vällugnen som var stenkolseldad. Den finns inte kvar idag och inte heller den äldre vällungen. Härd nr 3 som vi inte eldade i mätte vi lite på. Härdarna har troligen inte justerats sedan de användes på riktigt. Vid mätning invändigt längsmed formans lägsta botten så var lutningen på forman 16 grader med Bosse Möörks vinkelmätare. Här finns en del tackjärn (brasilianskt bland annat). Här finns några slaggtegelstenar som nog är av vällugnsslagg. Här finns massor av tänger och spett i olika storlekar. Lagningar har tidigare gjorts på äldre blästerrör med modellen stuprörssammanfogning, se bild. Blåsröret till blåsmaskinerna är avstängt. Kanske kan man ta reservbitar till röret här så länge för att laga hål i befintligt blästerrör. Övrig utrustning: Avancerad IR-termometer medfördes av Sture. En enklare IR-termometer har inköpts för studien. Fotodokumentation med deltagarnas kameror och inköpt videokamera. Tips och tricks När smältan blir tillräckligt varm ser man mycket vita gnistor enligt Bosse. Berndt (som inte var med men som känner Mats) har sagt att det inte är någon idé att göra en mindre smälta än 50 kg om det ska gå att arbeta med. Berndt tyckte också att en hink slagg var för mycket att kasta in. En spade hade räckt. 12

13 Mats menar att slaggen var nödvändig för att järnet inte skulle smälta fast i bottnen. I slutet av epoken gick de till och med och letade slagg längs åkanterna för att få ihop tillräckligt. Bosse säger att konsistensen på klumpen till slut ska vara ungefär som en kokosboll när den har rätt konsistens efter brytningarna. Om slagg inte fanns kunde man slänga in mald kvarts eller kalk menar Mats. Presentation av närvarande Sture Hogmark är född 1943 i Österbybruk. Han är professor i materialteknik och pensionär nu. Han har arbetat med verktygsstål. Hans farfar var smedsmästare i Horndal och pappan var intresserad av maskiner tog han initiativ till att renovera upp vallonsmedjan i Österbybruk och tillsammans med sin bror fick de ihop 5 miljoner till projektet som nu är genomfört. Bosse Möörk bor i Laxå. Hans far arbetade på Svartå bruk och senare på lancashiresmedjan i Laxå. Bosse var med där som pojke. Bosse själv är rörmokare och har nu som pensionär ett stort intresse av historia och smide. Han har själv en klensmedja i en gammal kraftstation. Han är också engagerad i hembygdsföreningen som i Laxå har en stor samling från Carl Sahlin med föremål från härdfärskningens tid och Lancashiresmedjan i Laxå. Mats Eriksson har arbetat på Hallstahammars bruk som avdelningschef. Under en tid var han bonde och sedan fick han arbete på Kanthals gjuteri i Hallstahammar. Han har sedan pensionen bott i Karmansbo men ska nu flytta tillbaka till Hallstahammar. Han blev för många år sedan medlockad till smedjan i Karmansbo och har lärt sig mycket om den både genom egna erfarenheter och via personer som Berndt och andra som inte längre är i livet. Han kör visningssmältor i härden. Ida Wedin gick är industrihistoriker. Hon började med en utbildning i byggnads- och industriminnesvård i Västerås. Eftersom hon bodde i Falun i bergslagen var bergsbruket det hon ägnade sig mest åt. Ett studiearbete gjordes på Ramnäs lancashiresmedja och ett annat på Ågs hytta med masugn och rostugn. Senare har hon pluggat teknikhistoria på KTH och skrivit uppsats om teknikutvecklingen i Falu Koppargruva. Hon har sedan dess arbetat som egen företagare inom industrihistoria med olika utredningar, inventeringar och besiktningar. Bland annat i tätt samarbete med Per Zackrisson. Per Zackrisson, i grunden materialingenjör, jobbade fram till 40-årsåldern med materielunderhåll inom försvaret. Därefter egenföretagare. Sedan 1994 byggnadsvårdare, först med inriktning reparation av lantbrukets timmerbyggnader, efterhand breddad till främst 1800-talets olika byggnadskonstruktioner. Med industribyggnaderna följde logiskt industrianläggningar. Företaget, Svensk Byggtradition, arbetar nu till stor del med vattenhjulsdrivna anläggningar varav två större uppdrag inom järnbruksverksamheten (Marieholms Bruk och Hävla Hammarsmedja). Den praktiska verksamheten har succesivt kompletterats med kurser på högskolor, litteraturstudier i talens facklitteratur och egna studieresor till flertalet av mellan- och sydsveriges järnbruk, inklusive deltagande i tackjärnsframställningsförsöken i Nya Lapphyttan. Arbetsgång dag 1 13

14 Först rensade vi i härden. Vi kollade också så att kylning fungerade till hättorna/formorna, bottenlådan, hjälpbrytarna och dessutom en pinne på var sida som droppade ner på sidornas nedre kanter på utsidan för att avångas. Detta var enligt Mats mycket viktigt. Vi lägger upp slaggbitar (stenkolstackjärnfrån SSAB Oxelösund) på förvärmningshyllan, uppskattningsvis 30 kg i mindre bitar. Vi kastar in två hinkar slagg och massor av kol och tänder härden och sätter på blästern. Slaggen är hammarslagg från Hävla Hammarsmedja. Sedan fortsätter vi att fylla på kol med minuters mellanrum. 1 h senare Det förvärmda tackjärnet är nu 600 grader. Vi rakar ner detta och lägger det ovanpå kolet. Mer kol skyfflas in ovanpå. 1 h 21 min senare Järnet är nu 1060 grader på något ställe. 1 h 46 min senare Nu är järnet grader (1300 grader någonstans). Hittills har vi bara använd torr kol men nu provar vi att blöta dem innan vi kastar på dem. 2 h 11 min senare Nu provar vi att även sätta på den stora fläkten men märker ingen större skillnad, det är mycket otätheter. Vi slänger på mer våt kol. 2 h 29 min senare En klump har bildats i höger hörn som spettas loss. 2 h 50 min senare Nu hittar vi bara två mindre klumpar, de andra har vi tappat bort i härden. Det sprutar som vita tomtebloss och järnet är vitt och över 1300 grader. Vi rakar ut dessa ur härden och det är ännu oklart om det är slagg eller slaggblandat järn eller järn. Per tar med dem som prover. Analys: Målet var att lyckas smälta järnet och inte att färska det. Vi bröt inget med spetten. Slaggjärnet har smält, droppat och kokat det ser man. Moment 1 dvs smältning har således lyckats. Vi har inte fått ihop det till en klump dock utan det var fördelat på flera mindre klumpar. Angivna temperaturer från den avancerade IR-termometern. Den nya utrustningen testades med blandat resultatberoende på handhavandet. Kvällsaktivitet: Diskussion om smälttemperaturer mm med utgångspunkt från Järn-kol diagammet. Tittade på Lancashire-DVD från Karmansbo, Hävla och Svanå Arbetsgång dag 2 Mats menar att man nog inte rakade ut all aska varje gång. Men att det inte fanns järn kvar var ju viktigt. Vi rakar ändå ut det värsta. Vi diskuterar om kolen behöver vara mindre i storlek eller inte. Per tror att man kan ha haft en kolkross så denna dag provar vi att krossa kolen lite. Vi lägger i 2 skopor slagg idag. Sedan två bitar brasilianskt tackjärn (stenkolstackjärn) som väger totalt 50 kg. Vi lägger också i 1/3 hink med valshud (ren järnoxid) och massor av kol och tänder härden och sätter på blästern. Idag lägger vi inget på förvärmning då vi resonerar att detta endast varit viktigt när man behövde förbereda en smälta medan en annan pågick. Idag värmer vi dem direkt i härden istället. Det är mycket mer järn idag och i större bitar. Detta för att vi kanske tror att detta kan göra det lättare att samla ihop det till en klump. 14

15 Under tiden vi förvärmer i härden letar vi läckor i stora blästern och tätar två. Fortfarande verkar det dock vara stora läckor. Vi kör ändå båda fläktarna. Från c:a en tim använder vi blöt kol men den är inte dyblöt, bara fuktad. Kol slängs alltid på med minuters mellanrum. 2 h senare Nu byter vi ut en av blästerröret för att det var trasigt. Detta hoppas vi kan ge bättre blästertryck. Detta på vänster sida. Forman rensas också. Den på högersida besiktigas men behöver inte rensas. 2 h 10 min senare Ännu är de stora järnbitarna endast 1100 grader. Vi provar att krossa kolen till mindre bitar, blöta den och ösa mycket kol över som ett lock. 3 h senare Fortfarande inte mer än 1000 grader på järnet. Idag får vi inte upp temperaturen. 4 h senare Nu är det mer samlat i en klump (efter att vi spettat runt lite) och ca 1250 grader eller mer. Vi slänger på mer kol och rätt mycket vatten. På prov slänger vi på slagg 4 skopor och det direkt på järnbitarna när kolen brunnit ner lite. Sedan täcker vi återigen med kol. 4 h 15 min senare Värmen på blästerröret före förvärmninsslingan är 40 grader, utgången från slingan c:a 120 g och inloppsrören c:a 80 grader C. Det är mellan grader på utvattnet och ca 20 på invattnet (mätt på kranen). Temperaturen på ledningarna är tagna på den sida som påverkas minst av strålningsvärme från härden. 5 h 15 min senare Nu ger vi upp och tar ut klumparna som är två stora. De är väldigt omformade men oklart om de varit helt smälta eller inte. Också oklart vad som är slagg och inte men slagg verkar sitta på ytan. Per tar prover som han ska lämna in. Analys: När vi slår med slägga på det flyger sprödare bitar av och en segare men ändå hård bit blir kvar. Det är inte mjukt som smidesjärn precis men stenkolstackjärn ska tydligen inte bli smidigt och vi har heller inte denna gång egentligen färskat något med spetten. Nästa gång kanske vi kan prova träkolstackjärn och bryta/färska med spett. Båda termometrarna används med likvärdiga resultat. Litteraturtips: Om lancashiresmide i Med Hammare och Fackla 2002 Järn & Stålframställningens utvecklingen i Sverige 1850 till 2000 del 1 och 2 (i del 2 sid 202) Vid tangentbordet, Ida Wedin, projektsekreterare 15

16 Bilaga 3: Intern Rapport 3 Till Projektgruppen och deltagarna i Karmansboförsöken Tiden mellan Karmansboförsöken, 8 sept-7 nov Dokument: Ida och jag har tolkat och skrivit ut Ekmans brev till Hasselfors Bruk 1855 (utsänt tidigare). Bitvis är det relativt enkelt att följa texten, ibland är det omöjligt. Det omöjliga kan bero på feltolkningar. Vi kommer småningom att försöka tolka de svåra styckena igen. Innan dess ska ett par sidor kompletteringar till nämnda brev bearbetas (skrivna av Wedman) och ett långt brev från N G Sefström (professor, verksam på Bergsskolan Filipstad), också det är ett brev till Hasselfors Bruk. Vi har börjat tyda det brevet, (inledningen bifogas) så långt handlar det om den grundläggande kemin, nog så intressant blir det säkert när man förstår de kemiska begreppen. Samarbete har inletts med metallurgen Rickard Kjellbom, jag hoppas att han ska ha möjlighet att delta i vårt fortsatta arbete. Brev från smeden Helge Wallström har också skrivits ut och utsänts. Att vi har svårt att förstå händelseförloppet i de detaljerade beskrivningarna beror sannolikt till stor del på att de är ämnade att läsas av smeder, och andra, som kunde tidigare färskningsprocesser i tysk- eller vallonhärd. Begrepp och principförfarande är desamma. Det kan finnas anledning för oss att studera texter om tidigare metoder. Några nya böcker har köpts in, två böcker om jernhanteringen av M Nisser 1876 och 1883 samt en digitalkopia av W Axelsson 1867 (delar som berör lancashiresmidet). Dessa texter kompletter de vi tidigare läst. Vi har fått tillgång till filmen en hytta och en smedja som spelades in under perioden vid Åg resp. Korså i Dalarna. Denna film har en ganska lång sekvens om arbetet vid lancashirehärden. Provsvar: Bitar av tackjärn och smältor från septemberförsöken har lämnats in för vissa provtagningar, och återkommit. Det var svårt att veta vilka tester jag skulle köpa. Kolhalten kändes ganska given och jag bedömde att metallografiska bilder skulle ge nyttig information. Kemisk analys begränsades till kol, och svavel för de två tackjärn jag hade, (Svartå och Oxelösund) eftersom flera specialister sagt att man troligen inte kan färska stenkolsframställt tackjärn (Oxelösund) p.g.a. den förmodade högre svavelhalten. Rickard, som nämnts ovan, hjälper mig att tolka dessa provresultat och de prov vi skickar till analys efter novemberförsöken. Två uppenbara resultat av septemberproven är att smältningen sänkte kolhalten från 4,2-4,3 till 3,6 2,6 %, ett hyfsat steg i rätt riktning, och att svavelhalten var hälften så hög i Oxelösundsjärnet som i Svartåjärnet 0,005 resp. 0,010 vikts %. Frågan om färskning av stenkolstackjärn är helt öppen, frågan är intressant eftersom vi har brist på träkolstackjärn att arbeta med. 16

17 Historiska maskiner: Vid ett möte i Stockholm med några arbetslivsmuseer diskuterades användning av historiska maskiner, möjligheter och risker. Sammanfattningsvis ger autentisk användning av maskinerna ett stort mervärde, publikt och kunskapsmässigt. Att driva och underhålla maskiner är också ett väsentligt kulturarv. Det finns risker, t.ex. att felanvändning, fel underhåll, hälsa och säkerhet för den som kör och publiken. Någon bör ansvara för att vissa exemplar/ anläggningar bevaras musealt. Övrigt: Samtidigt som vi hade våra försök i september arbetade föreningen Järnet på Lapphyttan med framställning av tackjärn i den rekonstruerade 1300-talsmasugnen i Norberg. Under de sista dagarna i tvåveckorsperioden fick man fram några tiotals kg tackjärn - Grattis. En möjlig framtida samarbetspartner. Fortsättningen: Närmast ska prov tas ut för analyser. Den här omgången ska vi låta analysera både slagg och järn. Vilka analysmetoder som ska användas kräver en del funderingar, det är både fråga om nytta och kostnader och vilka som är lämpligast att utföra testerna. Senare ska provresultaten analyseras. Resterande Hasselfors- brev ska tolkas och skrivas ut. Vi har fått tiden för rapportinlämningen till RAÄ framflyttad till den 1 feb Rapporten skrivs av Ida och mig i mitten av januari, därefter snabb kontrollrunda till er. Jag har börjat skissa på vad som ska med i rapporten, du som har tankar på rapportinnehållet hör av dig till mig. Jag är övertygad om att resultatet av den här förstudien är att vi ska söka om fortsatt ekonomiskt stöd för att småningom nå målet smidbart järn med lancashirefärskning. Vi är på rätt väg.(?) Per Z 17

18 Bilaga 4: Intern rapport 4 Till Projektgruppen och de närvarande Karmansbo tillfälle 2-8-9/ Närvarande Mats Eriksson Bo Möörk Per Zackrisson Ida Wedin Bernt Gustafsson (var med del av dag två) Olle Lindkvist, Trångsfors smedja (var med dag två) Bernt är den enda vi fått tag på som verkligen arbetat som lanchashiresmed och vi är mycket glada att han kunde delta under dag tvås andra smältning. Hans kommentarer och förslag kom till stor nytta! Olle Lindkvist är från Trångfors smedja där de också har planer på att kunna återuppta lanchashiresmide. Han deltar med stort intresse och ett glatt humör. Första dagen 8/11 Vi börjar med att noggrant rengöra härden. Bo slipar även rent formorna med en mindre slipmaskin för säkerhetsskull. För att jämföra olika ugnar sedan en noggrann uppmätning av härden på samma vis som tidigare gjorts i äldre skrifter. Vi ser även till och känner efter så att blästerluften möter varandra från de båda formorna i en mittpunkt - brännpunkt. Det gör de. Vattenpass visar att härdbotten lutar svagt inåt bakåt åt höger. Men endast marginellt, vi tror oss för att detta knappast inverkar på vårt försök. Kylningen fungerar som den ska. Blästern är fortfarande otät men vi kör på med både gamla och nya fläkten så gott det går. Mot slutet av dagen lyckas vi få till lagningar på den gamla fläkten som tar bort i alla fall de värsta läckorna och då blir det mer fart på elden. Härdställningen utan justeringar Lackhällen askväggen 810 mm 18

19 Bredden mellan formväggarna, främre 570 mm, bakre 580 mm Formhäll höjd 230 mm Askvägg höjd 170 mm Lackhäll höjd 180 mm Formans mynning askväggen 277 mm Stupning på formorna, vänstra 15 º, högra 14 º Forman källbotten 260 mm Höjd till taket 980 mm 13:40 När härden är rengjord och uppmätt slänger vi i ca 6 cm slagg av den smuliga hammarslaggen från Häfla Hammarsmedja. Sedan slänger vi på massor av kol och eldar på. Tanken är att vi ska se hur den smälta slaggen beter sig, hur den smälter, hur den ser ut och hur den känns. 14:22 (efter 42 min) Slaggen i botten är 740 º. Mer kol slängs på (det slängs på kol regelbundet hela tiden allt eftersom det brinner bort). Nu slängs en tacka svartå-tackjärn på. Detta är träkolstackjärn som vi inte vet så mycket om. Det kommer från masugnen i Svartå men hur gammalt det är vet vi inte. Det kan ju vara rent skrotjärn, detta är vi medvetna om. 14: 39 (Efter 59 minuter) Järnet är nu 920º och slaggen 780º 14:53 (efter en timme och 13 min) Nu är järnet 1050º och botten med slaggsmulorna är 1200º på sina ställen (men slaggen har inte ändrat konsistens eller utseende utan är fortfarande smulig och svart). 15:50 (efter 2 timmar och 10 min) Nu är slaggen på sina ställen 970º, järnet 930º 16:00 (efter 2 timmar och 20 min) Nu är järnet 1200º och 25 minuter senare är det mellan 1100º och 1300º. Några småbitar har smält och dessa föses ihop, men mycket osmält eller halvsmält järn återstår. Detta ligger i brännpunkten för att få upp värme. 16:50 (efter 3 timmar och 10 min) Järnet är 1200º 1300º och vi försöker bryta ihop dessa. Slaggen vet vi inget om, den syns inte på något vis men vi kommer heller inte åt så bra att se på botten. 17:23 (efter 3 timmar och 43 min) Järnet är nu 1450º men känns fortfarande ganska hårt. Vi försöker bryta igenom detta men utan egentlig framgång. Det är inte kokosboll-konsistens precis, som Bo beskrivit för oss att det ska vara. Det blir mest att vi knuffar runt klumpen när vi försöker bryta i den. Nu ser vi lite slagg som fortfarande är grus i botten. Lite ljusgula klumpar ligger under järnet men vi vet inte om detta är slagg eller smält järn. 19

20 17:44 (efter 4 timmar och 4 min) Vi bäddar ner järnklumpen mellan formorna och täcker med kol i förhoppning om att smälta den eller ev. höja temperaturen ytterligare. Varför smälter den inte? Slaggen är heller inte smält och vi börjar tro att det kanske inte är slagg av rätt slag. Kanske behöver vi också upp i ännu mer temperatur? 18:00 (efter 4 timmar och 20 min) Vi rakar nu ut klumparna men försöker skilja dessa åt för att se vad som är järn och vad som är slagg. I härden finns slagg kvar som fortfarande ser ut från början, Per Z tar med prov för analys av detta bland annat. Järnklumpen ser helt förbränd ut, järnet har till stora delar brunnit upp vilket tydligt syns på den ostigt ihåliga klumpen. Vi har inte lyckats med något idag så nu måste vi lära oss av våra misstag under dagen för att göra bättre ifrån oss imorgon. Olika möjliga teorier om varför vi misslyckats Felaktig slagg Vi har rört och brutit för lite Vi har haft för lite kol, det ser ut på filmer som att de har mycket mer Järnet har legat i brännpunkten hela tiden istället för ovanför För låg temperatur För hög temperatur För svag eller för kall bläster För små mängder järn För små tackor, vi tappar bort dem i härden och får inte ihop dem till en För kall härd, vi måste vänta längre innan den är redo för järn Att vi inte lyft upp järnet ovanför brännpunkten och låtit det smälta ner under, istället lät vi det förbrännas mitt i brännpunkten Andra dagen 9/11 Bernt har sagt till Mats att det viktigaste är att hålla rent från järn på kanterna mot formorna och detta tar vi med oss idag. Mats har uppfattningen att vi ska bryta mest hela tiden. Per och Ida som läst flitigt säger att enligt böckerna ska man bara bryta enstaka gånger. På filmerna bryter man mest hela tiden, det är väl intressantare att visa brytningar än när smeden inte gör något. Diskussionen 20