G L. GEOARKEOLOGI Dnr 14/02. Medeltida järnframställning på en gård i skogen. Arkeometallurgiska analyser. RAÄ 75 Berg 1:3 Markaryds sn Småland

Transkript

1 GEOARKEOLOGI Dnr 14/02 Medeltida järnframställning på en gård i skogen Arkeometallurgiska analyser RAÄ 75 Berg 1:3 Markaryds sn Småland A G L Geoarkeologiskt Laboratorium Analysrapport nummer Avdelningen för arkeologiska undersökningar UV GAL Svante Forenius Lena Grandin

2 Omslagsbild: Del av ugnsvägg med avtryck av blästerrör i nedre delen. Foto UV GAL.

3 Innehållsförteckning SAMMANFATTNING... 1 INLEDNING... 2 MÅL OCH SYFTE... 2 MATERIAL OCH METODER... 3 PROVURVAL I FÄLT... 3 REGISTRERING... 3 INFORMATIONSBÄRANDE BITAR... 3 OKULÄR GRANSKNING... 4 PROVURVAL I LABORATORIET... 5 PETROGRAFISKA UNDERSÖKNINGAR... 5 METALLOGRAFISKA UNDERSÖKNINGAR... 6 TOTALKEMISKA ANALYSER... 6 KERAMISKA ANALYSER... 6 RESULTAT A VAR LÅG UGNARNA?... 7 HUR SÅG UGNARNA UT OCH HUR FUNGERADE DE?... 8 Ugnsväggar... 8 Blästeringång avtryck av blästerrör PROCESSER AVSPEGLADE I SLAGGERNA Rännformade slagger Fyrkantiga bottenslagger Runda bottenslagger Slagger utan tydliga begränsningsytor Slagglager med olika färg analys av bulkprov Analyser PRODUKTER JÄRN Analyser BRÄNSLE MALM ANDRA ANLÄGGNINGAR/PROCESSER Hopkittade slagglager/slaggolv RESULTAT A SLAGGER ANALYSER RESULTAT A SLAGGER JÄRN ANALYSER SAMMANFATTANDE DISKUSSION JÄMFÖRELSER INOM LOKALEN Slagger i makro- och mikroskala Slaggernas kemi Järn vad har tillverkats? Och hur? JÄMFÖRELSER MED ANDRA LOKALER VARFÖR FYRKANTIG UGN? SLUTORD LITTERATUR BILAGA ALLMÄNT OM ANALYSER AV ARKEOMETALLURGISKA MATERIAL FIGURBILAGA MED KOMMENTARER... 55

4

5 Sammanfattning Undersökningen av RAÄ75 i Markaryds socken, Småland omfattade lämningar efter medeltida järnhantering och en medeltida gård. Geoarkeologiskt Laboratorium (UV GAL) vid Riksantikvarieämbetet har genomfört analyser som främst har varit koncentrerade till de lämningar som rörde järnhanteringen. Arbetet har omfattat arkeologiska iakttagelser i fält, tolkning av fältdokumentation/insamlade data och analyser, av mer naturvetenskaplig karaktär, av prover insamlade vid undersökningen. Analyser har utförts på slagg, järn, trä (vedart) och lera (både bränd och obränd). Utifrån de arkeologiska resultaten och olika typer av analyser har vi försökt tolka hur järnhanteringen varit organiserad och hur den fungerade. Vilka processled fanns representerade i de anläggningar som undersöktes på platsen och i de analyserade proverna? Parallellt med denna undersökning har vi arbetat med material från en liknande plats vid Bredabäck (RAÄ125 i Skånes Fagerhults socken), vilken undersöktes senare samma år (Forenius m fl 2005b). De två lokalerna ligger ungefär en mil ifrån varandra. Lämningarna och fyndmaterialet från dessa undersökningar visade sig komplettera varandra mycket väl. Det som saknades på den ena platsen fanns i en del fall på den andra och vice versa. De likheter som kunde utläsas i materialet tyder på att den teknologi som använts varit nära besläktad. Genom att under analys- och rapportarbetet kontinuerligt jämföra resultaten från de två undersökningarna har tolkningen kunnat drivas längre och kan betraktas som säkrare än om endast en av platserna, oavsett vilken, hade undersökts. De två slaggvarpen, A10 och A11, vittnar om en omfattande järnproduktion vid RAÄ75. Någon ugn där produktionen skett påträffades dock inte vid undersökningen. Trots det tror vi oss ändå ha fått en ganska god bild av hur de använda ugnarna, åtminstone i vissa väsentliga delar, bör ha sett ut. Okulära studier av formen på större tillvaratagna bitar av ugnsväggar och bottenslagger tydde på att ugnarna hade en nederdel med en närmast fyrkantig form i plan. Denna tolkning kan sägas ha bekräftats genom två fyrkantiga ugnslämningar, vid Bredabäck. Hur ugnarnas överdel sett ut är osäkert. Sannolikt har den del där reduktionsprocessen ägde rum haft en rundare form än ugnens nedre del. Vi kan inte utesluta att det även förekommit ugnar med andra former. Detaljer kring ugnarnas lufttillförsel uppvisar stora likheter på de båda platserna. Ugnslämningarna vid Bredabäck förefaller att ha haft två öppningar för blästerluften. Det är möjligt att så varit fallet även vid RAÄ75, men det har varken kunnat bekräftas eller avfärdas. De allra flesta slagganalyserna visar klart att det rör sig om reduktionslagg. Slaggen har inte tappats ur ugnen utan samlats i det fyrkantiga utrymmet i ugnens nederdel. Några analyserade prover antyder att även primärsmide bedrivits på platsen. Detta styrks av fällstensfynd och en anläggning som sannolikt var rester av en plats där bearbetning av smältor/luppar skett. Vidare har analyser gjorts på fynd av järn som utsatts för en viss bearbetning. Det rör sig bland annat om delar av s k klodejärn. De analyserade järnproverna består av såväl mjukt järn som kolstål. Proverna visar att järnproducenterna tycks ha varit väl medvetna om hur man framställde järn av olika kvaliteter avsedda för skilda produkter. 1

6 Inledning På uppdrag av Johan Åstrand, Smålands Museum (SM dnr: /02), har Geoarkeologiskt Laboratorium (UV GAL, dnr: 14/02) vid Riksantikvarieämbetet utfört en arkeometallurgisk undersökning av material från fornlämningen RAÄ 75 på fastigheten Berg 1:3 i Markaryds socken, Småland, (fig 1). Materialet kommer från en arkeologisk undersökning av en medeltida järnframställningsplats (RAÄ 75) som ingår i ett komplex som också omfattar en medeltida gård. Gården var omgiven av odlingslämningar i form av röjningsrösen och bandparceller, från en samtida odling. Inom undersökningsområdet fanns bland annat en tjärdal och en kolbotten av yngre datum. Terrängen i området består av lätt kuperad skogsmark och fornlämningen begränsades i norr respektive söder av våtmarker. Undersökningen utfördes inför bygget av ny sträckning av väg E4 förbi Markaryd. I fältarbetet deltog Lars-Erik Englund och Svante Forenius från UV GAL under de två första arbetsveckorna i juni Analys- och rapportarbetet har utförts av Lena Grandin och Svante Forenius. De aktuella lämningarna efter järnframställning domineras av området A3 som omfattar två slaggvarp, A10 och A11, med tillhörande anläggningar (fig 2 5). Utöver dessa fanns ett slaggområde i undersökningsområdets norra del, A4, som undersöktes extensivt. Även i och i anslutning till det söder om slaggvarpen liggande medeltida huset, A2, påträffades en del slagg. Material från såväl A2 som A4 ingår också i undersökningen för att se om, och på vilket sätt, denna metallhantering kan knytas till den produktion som avsatt tydliga spår i form av varpen A10 och A11. Mål och syfte En komplett järnframställningsplats kan innehålla flera blästugnar, rostningsplatser, kolningsgropar, bokningsplatser för träkol och malm, slaggvarp, fällstenar, malm- och kolupplag. Slaggvarp dominerade bilden på järnframställningsområdet men någon blästugn påträffades inte på den undersökta platsen. En arkeometallurgisk analys genomfördes för att med hjälp av det omfattande materialet, av varierande typ, kunna beskriva järnframställningen i området. Syftet var att kombinera arkeologiska och naturvetenskapliga metoder och tillämpa kunskaper om blästprocessens teknologi för att få insikt om hur järnframställningen fungerade på den undersökta platsen. Många moment och frågeställningar kan specificeras, alltifrån detaljnivå i processteknologi till av mer övergripande karaktär som arbetsorganisationen på platsen och dess relation med omgivningen. Till de förstnämnda frågorna av mer teknisk art hör var blästugnarna var placerade, hur de var konstruerade (form, material), hur luftförsörjningen gick till, vilken råvara och vilken bränsletyp som användes samt vilka produkter som slutligen tillverkades. Skedde endast framställning på platsen eller också viss upparbetning? Kan vi se eventuella förändringar i relation till tid eller har processen pågått under längre tid med samma teknik? Avsikten med analyserna är också att få kunskap om produkternas form, kvalitet och sammansättning. Dessa kan i sin tur avslöja den teknologiska kunskapsnivån hos smeden och om tillverkningen har skett för eget bruk och/eller avsalu. Svaren på dessa frågor kan i förlängningen bidra till tolkningen av de mer övergripande frågeställningarna kring gårdens sociala organisation och ekonomi. 2

7 Material och metoder Provurval i fält Prover för den arkeometallurgiska undersökningen valdes inledningsvis efter hand i fält och kompletterades senare vid ett besök hos Smålands museum. Materialet valdes utifrån flera olika kriterier. Bland annat eftersöktes stycken med tydligt informationsbärande detaljer det vill säga exempelvis slagger och ugnsväggsbitar med tydliga karaktäristiska drag som kan bidra med information om anläggningar (ugnar), processer (framställning eller smide) och processdetaljer. Några intakta ugnar eller andra tydliga konstruktioner använda i järnhanteringen kunde inte direkt dokumenteras i samband med undersökningen men med kunskap om processerna och de materialtyper de avsätter är det ändå möjligt att få en bild av såväl ugnar som processdetaljer med utgångspunkt i materialets karaktäristiska drag. Dessutom insamlades material i relation till lokalens kontext eftersom flera tydliga lager kunde definieras i de slaggvarp som undersöktes. Eftersom dessa lager sannolikt är kronologiskt baserade är det av intresse att undersöka järnhanteringens funktion och eventuella förändringar i relation till tid eller om processen har pågått under en längre tid med samma teknik. Registrering Det insamlade materialet som GAL tagit hand om har registrerats under 108 fyndposter (GAL-nr), i några fall uppdelade i underposter (Tabell 1). Sakord som använts är blästeringång (7), järn (23), malm (1), slagg (57), slagg/ugnsvägg (5), ugnsvägg (12), sakord saknas på 2 fyndposter (prover insamlade Allmänt i slaggvarp A11 respektive Koncentration av ugnsväggsfragment i lager 16655, i slaggvarp A11 ). I de fall det ansågs vara av betydelse noterades vikt och mått. Beskrivningarna i fyndlistan omfattar egenskaper som bevaringsgrad, form, struktur, magnetism samt andra karaktäristika av betydelse för tolkningen (se vidare Informationsbärande bitar ). Informationsbärande bitar På undersökningsplatsen RAÄ75 hittades inga ugnar. Vi kan inte ens med säkerhet säga att vi lyckats lokalisera de platser där ugnarna bör ha stått. Kan vi då säga något om hur ugnarna såg ut? Vid undersökningen insamlades prover för arkeometallurgiska analyser. Det tillvaratagna materialet slagg, ugnsväggsbitar av bränd lera m m bar på en mängd olika typer av information. De för ögat informationsbärande bitarna har varit viktiga för tolkningen av järnframställningsplatsen och dess anläggningar. Det vi bland annat tittat på är: Ugnsväggar Form/Tjocklek/Kurvatur Reparationer/Skador Värmepåverkan/Temperatur Övergång till annat material Position i ugnen Uppe/nere Fram/bak/sida 3

8 Blästeringång Material: Slagg/Lera/Järn Magnetism Värmepåverkan Avtryck eller andra formade detaljer Form: Koniskt/Cylindriskt; med eller utan fals Storlek: diameter Lertätning Slagg Tappslagg Trögfluten Bottenslagg/-skålla (ej att förväxla med smidesskålla) Form Storlek Struktur Fastkittat material Övergång till annat material Skiktningar Magnetism Hopkittade slagglager Material Beståndsdelar Bildningsprocess Järn Form Föremål Ämne Rest från reduktionsprocessen Magnetism Okulär granskning Under den okulära granskningen som gjordes i samband med registreringen fördes en löpande diskussion där olika fynd och deras speciella egenskaper kontinuerligt jämfördes. Jämförelser gjordes såväl inom en fyndgrupp som mellan olika fyndgrupper. Vartefter nya egenskaper upptäcktes fick vi ständigt gå tillbaka för att kontrollera om tidigare registrerade fynd bar på liknande, men till vissa delar otydligare, information som förbisetts vid en första genomgång. En fråga som diskuterades var vad det insamlade materialet kunde bidra med när det gällde att förstå hur ugnarna varit konstruerade. Ugnsväggsbitarna vreds och vändes i vissa fall åtskilliga gånger innan vi lyckades avgöra på vilken ledd de ursprungligen suttit i ugnarna. Jämförelser gjordes till exempel mellan väggbitarnas kurvatur och större bottenskållors kantformer. Vidare diskuterades färgnyanser, hos ugnsväggsbitarna, som avspegling av skillnader i temperatur som olika delar av ugnen/ugnarna utsatts för och vilken påverkan det haft. Diskussionerna/studierna ledde till att bilden av hur, åtminstone vissa delar av, ugnarna sett ut steg för steg började klarna. 4

9 Provurval i laboratoriet Efter att de inledningsvis valda proven studerats okulärt har ytterligare ett provurval gjorts. Detta urval omfattar framförallt slagger och metalliskt järn vilka har undersökts i mikroskop. Flertalet av dessa slagger har också analyserats med avseende på totalkemisk sammansättning. Kriterierna för analysurvalet är huvudsakligen detsamma, det vill säga vi har strävat efter att täcka in såväl de olika anläggningarna som deras stratigrafiskt avgränsade enheter. Kompletterande material av järnfynd från A2 har analyserats metallografiskt för att få ytterligare kunskap om vilka järnkvaliteter som finns representerade i området. De utvalda järnfynden tolkades inledningsvis som föremål men resultaten från fyndröntgen visade, enligt uppgift från Johan Åstrand, inga egentliga föremål varför dessa fynd valdes för analys för att se om de utgjorde restmaterial från något skede i bearbetningsprocessen. För att få så mycket kunskap som möjligt om järnhanteringen i området valdes en strategi för urvalet av slagg- och järnprover för kemiska analyser, petrografiska och metallografiska undersökningar. Urvalet i fält har behandlats tidigare men det kan vara intressant att ytterligare kommentera urvalet för analyser. Slagger utgör ofta en omfattande materialkategori, även i denna undersökning, och det kan vara vanskligt att välja material för såväl okulära granskningar som kemiska analyser. Ögat kan lätt spela oss ett spratt och välja ut ett avvikande stycke i stället för det representativa materialet. Båda typerna kan naturligtvis vara viktiga, men kan representera olika företeelser. Det finns bottenslagger med olika former i såväl plan som profil, rännformade slagger, lättflutna slagger, porösa slagger och så vidare. Frågan är om de olika ytterformerna har någon betydelse för den tekniska lösningen i hanteringen och om det i så fall avspeglas i till exempel kemisk sammansättning. Olika slaggformer och slaggtyper valdes därför för de kemiska analyserna. Urvalsprocessen tog också hänsyn till de olika lagren i slaggvarpen. Som exempel kan nämnas att prover av samma slaggtyp valdes i olika lager, liksom slagger av formmässigt olika typ inom ett lager. För det senare valdes speciellt lager A6175 från slaggvarp A10 där flera olika slaggformer fanns representerade. Hänsyn togs också till att det fanns två slaggvarp att jämföra, med liknande lageruppbyggnad, för att se om, och i så fall vilka, variationer som fanns, eller om järnframställningen varit av samma typ under hela den produktionstid som slaggvarpen representerar. Provurvalet gjordes också på så sätt att vedartsanalyser och dateringsresultat skulle kunna relateras till analyserade slagger och ugnsväggsbitar. Provurval gjordes på ytterligare ett sätt. Ur slaggvarp A10 togs bulkprover ur fyra olikfärgade lager. I dessa prover ingår slaggfragment, mestadels mindre, såväl omagnetiska som magnetiska. Bulkproverna valdes ut för att få en kompletterande bild av de materialkategorier som förekom i slaggvarpen. Petrografiska undersökningar Av 21 av slaggerna tillverkades tunnslip av så stora ytor som möjligt av deras tvärsnitt för att kunna få en detaljerad bild av det processled de representerar och hur processen fungerat. Petrografiska undersökningar utfördes i genomfallande och påfallande (planpolariserat ljus) för att identifiera materialets olika komponenter och texturella drag. Undersökningarna genomfördes i ett Leitz Ortholux II polarisationsmikroskop. Vid undersökningen togs fotografier på slaggerna för att demonstrera t ex kornstorlek, textur och mineralinnehåll och mineralproportioner. Mineral som vanligtvis bygger upp slagger från järnframställning och smide presenteras i detalj i bilaga. Här följer dock en kort presentation av de mineral som förekommer i de studerade slaggerna och metallmaterialet. Slaggerna består huvudsakligen av olivin, wüstit och glas. Några innehåller magnetit, leucit, limonit och/eller metalliskt järn. Olivin är ett 5

10 silikatmineral med den allmänna formeln A 2 SiO 4, där A oftast är järn (fayalitisk sammansättning) men mangan, magnesium och kalcium kan förekomma i mindre mängder. Wüstit, FeO, är också ett mycket vanligt inslag i slagger från järnframställning. Om höga koncentrationer av wüstit förekommer är slaggens totala järnhalt vanligtvis också hög. Glas utgör slaggernas restsmälta och kan därför variera kraftigt i sammansättning beroende på vilka mineral som tidigare kristalliserat, slaggernas totalsammansättning och avkylningsförlopp. Magnetit, Fe 3 O 4, kan förekomma i stället för wüstit om temperatur och/eller syretryck är högre. Det betyder att magnetit vanligtvis uppträder i smidesslagger och wüstit i reduktionsslagger. Höga aluminiumhalter i kombination med höga kaliumhalter återfinns i leucit, KAlSi 2 O 6, som i vissa slagger kan förekomma i stället för den vanligare glasfasen. Droppar av metalliskt järn, några mikrometer stora, är också vanligt inslag i slagger från reduktionsprocessen. Limonit, järnhydroxider med varierande sammansättning, är huvudkomponent i sjö- och myrmalm och kan uppträda i slagger som oreducerade rester men vanligtvis förekommer limonit som en sekundär bildning, det vill säga i form av rost. Metallografiska undersökningar Metallografiska undersökningar utfördes på 13 polerade järnprov i påfallande ljus, med syfte att bedöma järnkvaliteten. I mikroskopet framträder järnets olika texturer i prover, som etsats med 2 % nitallösning, beroende på kemisk sammansättning och bearbetningssätt. Metoden är alltså användbar för att bedöma kolhalten i materialet, t ex om det är ett mjukt järn eller ett hårt kolstål. Metoden kan också avslöja ett fosforinnehåll, vilket påverkar materialets hårdhets- och seghetsegenskaper. Även mängden och typen av slagginneslutningar kan studeras för att ytterligare kunna bedöma styckets kvalitet och möjliga användningsområden. Några termer som används i detaljbeskrivningarna i resultatkapitlet är ferrit som är mjukt järn utan kolinnehåll, cementit som är en förening av järn och kol (Fe 3 C), och perlit som är en struktur uppbyggd av omväxlande ferrit och cementit. Generellt medför alltså en större mängd perlit en högre kolhalt och ett hårdare material. Mer allmän information om järn och stål finns i bilaga. Undersökningarna genomfördes i ett Leitz Ortholux II polarisationsmikroskop. Totalkemiska analyser Totalkemisk analys utfördes på 14 slaggprov och ett möjligt malmprov hos Analytica, Luleå. Använd analysmetod är ICP-AES för huvudelement och ICP-QMS för spårelement. Totalt analyserades 47 element i varje prov. Såväl de huvudsakliga komponenterna som ämnen förekommande i mycket låga halter analyserades. Dels kan använd malmtyp avgränsas, dels kan järnframställningens utbyte uppskattas om både slagg och malm finns från ett område. Analysen kan också ge besked om en eller flera malmer använts inom ett järnframställningsområde och om processen styrts i olika riktningar för att få olika slutprodukter, eller om förändringar skett över tid. Samtliga slaggprov som har analyserats har också undersökts petrografiskt. Allmän information om totalkemiska analyser finns i bilaga. Keramiska analyser Keramiska forskningslaboratoriet (KFL) i Lund är också delaktiga i analysarbetet och har genomfört undersökningar av ugnsväggsmaterial med motsvarande utgångspunkt och urvalskriterier. Resultaten från KFL har tidigare presenterats i separat rapport (Stilborg och Lindahl 2004). De kommer dock att behandlas även i denna rapport eftersom de utgör en viktig del i den totala tolkningen av järnhanteringen på platsen. 6

11 Resultat A3 Var låg ugnarna? De båda slaggvarpen A10 och A11 låg i sluttande mark (fig 2 5). Det naturligaste läget för en ugn på en plats som denna är en bit upp i sluttningen eller på toppen ovanför densamma. Fördelen med ett sådant läge är att det underlättar hanteringen av den slagg som bildas i ugnen. I såväl A10 som A11 fanns stenpackningar i de övre lagren. Åtminstone en av dessa antogs innan undersökningen vara rester av en blästugn. Vid undersökningen konstaterades överhuvudtaget inga entydiga ugnslämningar. Inmätta lager, anläggningar och tillvaratagna fynd/prover ger dock underlag för en diskussion om såväl ugnarnas lägen som hur de kan ha sett ut. En del av de större ugnsväggsbitarna, A25923 (GAL 49) och (GAL 50), som mättes in och tillvaratogs i södra delen av slaggvarp A10 låg på ett sätt som gjorde att man kunde anta att de härrörde från en och samma ugn (fig 6). Eftersom flera av dessa bitar hade en tratt- /strutformad blästeringång kan de dock inte ha kastats ut vid ett tillfälle såvida inte ugnen haft flera blästeringångar. Kanske rör det sig om bitar som man måste ersätta med nya upprepade gånger då blåsningarna tagit hårt på ugnsväggen runt blästerhålet. Eftersom ugnsväggsbitarna inte föreföll att ligga slumpvis utspridda utan snarare låg på rad i ett mer eller mindre välordnat mönster gav bitarnas läge en antydan om att ugnen borde ha varit placerad strax nordost om platsen där bitarna påträffades. I det läget påträffades en anläggning som i ett inledande skede antogs utgöra en möjlig rest av en ugn, A11970, men som mer eller mindre avfärdades som en slaggfylld grop under grävningens gång. (fig 7). Ugnsväggsbitarna låg i ett rostbrunt/rött slagglager, A Den slaggfyllda gropen A11970 (ugnsrest?) föreföll däremot att vara nedgrävd i detta lager, dvs gropen borde vara yngre än lager A16937 och därmed också yngre än de ovan nämnda ugnsväggsbitarna. Gropen hade sedan fyllts med material från det översta, svarta lagret A6175. Flera generationer av en ugn kan ha funnits på samma plats och de ovan nämnda ugnsväggsbitarna kan ha härrört från en föregångare till den ugn som A11970 eventuellt var en rest av. Närmare mitten på slaggvarpet A10 fanns ytterligare tre fynd av ugnsväggsbitar, A25953, och Dessa låg också i slagglagret A16937 men inte i ett lika tydligt mönster som ovannämnda bitar. De båda stenpackningarna A7819 och A7833 som låg ytligt i A10 bör, stratigrafiskt sett, ha varit yngre än de ovan nämnda ugnsväggsbitarna. Även i slaggvarpet A11 fanns en stenpackning, A10740, som låg i toppen på det översta slagglagret. Öster och nordost om den fanns ugnsväggsrester, och Dessa låg i, troligen den övre delen av, det undre slagglagret, A Det fanns alltså flyktigt sett vissa likheter mellan förhållandena i A10 och A11. Stenpackningar låg på en hög nivå på/i de översta slagglagren i respektive slaggvarp och koncentrationer av ugnsväggsbitar på/i stratigrafiskt sett äldre slagglager. I plan fanns vissa paralleller mellan stenpackningarnas lägen i förhållande till koncentrationerna av ugnsväggsbitar. Det fanns dock inget i, de stratigrafiskt sett yngre, stenpackningarna som tydde på någon ugnskonstruktion. Flera generationer ugnar kan ha uppförts på i stort sett samma plats. I samband med reparation, ombyggnad eller återuppbyggnad är det inte ovanligt att en ugns läge förskjuts något, vilket kan ske i såväl höjd-, längs- som sidled. Exempel på detta förekom hos 7

12 ugnslämningarna i områdena B och C vid Bredabäck (RAÄ 125, Skånes Fagerhults socken, undersökt av UV Syd i november december 2002, som lokal E4:31 inom den skånska delen av E4:projektet; Forenius m fl 2005b). Var de ugnar stått som gett upphov till de yngsta slagglagren i A10 och A11 är en fråga som inte fått något svar. En yngsta upplaga av en ugn i ett läge motsvarande den ovan nämnda A11970 kan ha haft en botten som legat högre än det yngsta bevarade slagglagret i A10. Röjningsrösen/-sten som ligger runt A10 och A11 och är stratigrafiskt yngre än slaggvarpen visar att (jordbruks-?)aktiviteter pågått i området även efter det att järnhanteringen upphört. Det kan vara en förklaring till att några ugnslämningar som skulle kunna knytas till de yngsta slagglagren inte har påträffats. Spåren efter en ugn som stått i ett utsatt höjdläge kan utplånas helt. Har ugnen dessutom rivits och marken sedan använts för andra ändamål är det inte förvånande om vi inte hittar några spår av ugnen eller ens platsen för densamma. Hur såg ugnarna ut och hur fungerade de? Vi har okulärt studerat formen/kurvaturen på större ugnsväggsbitar och jämfört dessa med (plan-)formen på större bottenslagger. I några fall har vi kommit fram till att ugnens nedre del i plan måste ha varit mer eller mindre fyrkantig, med något rundade hörn. Vi kunde dock inte avgöra om ugnens bottenform var kvadratisk eller rektangulär. Det finns såväl ugnsväggsbitar som bottenslagger som inte utesluter att även andra ugnsformer kan ha förkommit. De bitar vi tittade på visade att ugnen i bottenplanet på minst en ledd hade ett mått som översteg 300 mm. Enligt Lars-Erik Englunds fältanteckningar fanns det bottenskållor som antydde en längd på ca 400 mm. För att komma vidare med ugnskonstruktion/-rekonstruktionen har vi jämfört våra slutsatser med resultat från andra undersökningar. Vi har också tittat på detaljer som förfaller att överensstämma och förena RAÄ75 med andra järnframställningsplatser (fig 8 9). Ugnsväggar Ugnsväggar Form/Tjocklek/Kurvatur Reparationer/Skador Värmepåverkan/Temperatur Övergång till annat material Position i ugnen Uppe/nere Fram/bak/sida Ugnsväggslerans sammansättning och termiska egenskaper Keramiska forskningslaboratoriet, KFL, har gjort keramiska analyser av ett urval ugnsväggsdelar (Stilborg och Lindahl 2004). Inget av de analyserade proven ingår bland dem som granskats okulärt av GAL varför en del företeelser kanske inte finns i båda materialen. De analyserade delarna kommer från järnframställningsområdena A3 (A10, A11 och A7847) och A4. Två prov av rålera har också undersökts. Ugnsväggsdelarna uppvisar såväl likheter 8

13 som variationer. I huvuddrag utgörs de av kalkfria, siltiga eller sandiga leror, men med varierande mineralsammansättning och sorteringsgrad. Sannolikt har de lokalt ursprung. Inga avtryck efter till exempel flätverk eller stenar har noterats. Och, som framkommer nedan, är ugnsväggsdelarna ovanligt tjocka. Det bör alltså uteslutande ha handlat om lerbyggda ugnsväggar. Stilborg och Lindahl (2004) genomförde också termiska analyser på proven för att kunna bestämma ursprunglig bränningstemperatur och få kunskap om godsets termiska beteende vid högre temperaturer. Smälttemperaturen för såväl lerproven som ugnsväggarna låg på 1350ºC. De mest värmepåverkade delarna av ugnsväggsproven hade varit utsatta för temperaturer mellan 1150 och 1250ºC. Mindre påverkade delar hade i några fall blivit brända till betydligt lägre temperaturer i intervallet ºC. En intressant detalj som noterades i fem av proven från A7847 och A11 var en komplex lagerstruktur i väggarnas tvärsnitt (Stilborg och Lindahl 2004). Strukturen uppträder i några olika varianter. I tvärsnittet av ett prov (från A7847) finns en kärna av sintrad lera och ytterkanter av bränd lera. Det har alltså högst temperaturpåverkan centralt i snittet och lägre såväl mot ugnsväggens insida som mot dess utsida. Enligt Stilborg och Lindahl (2004) har denna struktur uppstått genom kollaps av väggen snarare än genom lagning. Man kan dock fråga sig när denna kollaps har ägt rum eftersom inte insidan har blivit sintrad. I två, möjligen tre, andra prov från A7847 och A11 finns koncentration av järninklusioner (järn bildat under reduktionsprocessen i ugnen) på den sintrade väggens insida. Järn påverkar leran genom att sänka dess smälttemperatur. I två andra prov från A7847 är strukturen ännu mer komplex. I dessa båda fall finns också järninklusioner på den sintrade insidan, men fenomenet upprepar sig även mer centralt i tvärsnittet (i ena fallet 5 cm från insidan). Stilborg och Lindahl (2004) tolkar detta som om väggen har kollapsat på motsvarande sätt som i det först beskrivna provet, men kan inte utesluta att det rör sig om en lagning av väggen. Ugnsväggens uppbyggnad och funktion Ugnsväggarna på blästersidan i ugnarna har utsatts för kraftig värmepåverkan. Detta syntes tydligt på de bitar där spår efter blästerhålet fanns. Vid den okulära undersökningen av ugnsväggsbitar konstaterades att så gott som alla de större ugnsväggsbitarna som tillvaratogs vid RAÄ 75 tycktes härröra från ugnssidan med blästerintag. En förklaring till detta kan vara att den motsatta sidan i den aktuella ugnstypen inte blivit så hårt bränd och att dessa, sannolikt mindre brända delar, helt enkelt vittrat sönder helt efter att ugnarna rivits eller övergivits. En del av de intagna ugnsväggsbitarna är mycket spröda och faller lätt sönder trots att de är ordentligt rödbrända. På några av de största bitarna kunde man också konstatera att de delar som suttit längst ned (under blästernivå) var svagare brända och betydligt sprödare än de övre delarna. På en del bitar hade lera smält/sintrat samman till en glasartad yta. Det fanns även exempel på att ugnsväggarna reparerats när processen gått för hårt åt leran som därför fått ersättas med nya lerskikt. I de keramiska analyser som Stilborg och Lindahl (2004) gjort på andra ugnsväggsdelar var det tveksamt om reparationer kunde ses i proverna. Bland några av de ugnsväggsdelar som vi har studerat okulärt finns flera exempel (GAL33, 51 och 52) på att dubbla lager av bränd och smält lera förekommer vilket vi har tolkat som att ugnsväggen har reparerats och återanvänts. Vi har dock inte noterat någon hopvikt väggdel. I ugnsväggen GAL99 finns ytterligare information. Här har slagg trängt genom väggen som troligen har fått ge vika en aning. Ny lera har påförts på såväl in- som utsida, alltså på ömse sidor om den stelnade slaggen. På insidan har sedan leran delvis smält/sintrat och fått ytterligare ett tunt slaggskikt. I detta stycke ser vi möjligen en kombination av en kollaps av väggen där slaggen har trängt ut, och 9

14 en reparation. Leran på insidan kan knappast ha påförts under pågående process utan snarare efteråt. Påföljande körning har därefter bildat ytterligare ett skikt av sintrad lera och slagg. Den sida av ugnarna där blästern gått in kan medvetet ha byggts kraftigare än övriga delar av ugnen. Det finns flera möjliga anledningar till detta. En anledning kan vara att man visste att blästersidan på grund av hög temperatur tog mer skada av processen än ugnens övriga sidor. Det kan också vara så att man ville ha en extra stabil vägg där blästerröret/-n skulle anslutas till ugnsschaktet. Det kunde till exempel inträffa att blästerhålet sattes igen av slagg. Meldal beskriver 1768 att man i en sådan situation i en Hast dreier Blæse-Bælgen fra, stöde Tilstopningen fra og rense Blæse-Hullene, hvorpåå Blæse-Bælgen strax igien kan tilvendes og Smeltningen efter Villie fortsattes (Pettersson 1982:101). Kanske hade även järnblåsarna i Markaryd behov av att kunna ta ut, rensa och sätta tillbaka forman/blästerröret under processens gång. Väggen måste då vara så stabil att man inte behövde riskera att den rasade in. Åtminstone en av de ugnsväggar Stilborg och Lindahl (2004) tittat på förefaller att ha kollapsat den övre delen av väggen tycks ha vikt sig inåt och smetats fast mot den nedre delen så att de mest värmepåverkade ytorna hamnat mot varandra. Vi vet inte från vilken del av ugnsschaktet den kollapsade biten härstammar. Därmed är det omöjligt att avgöra huruvida ugnsväggen plötsligt kollapsat mitt under processens gång eller om detta skett i samband med något speciellt arbetsmoment där ugnsväggen utsatts för särskilda påfrestningar. Ett tänkbart riskmoment är när man lyfte smältan ur ugnen, vilket sannolikt skedde via ugnsschaktet. Om den aktuella väggbiten suttit i närheten av blästerhålet skulle en kollaps även ha kunnat inträffa i samband med ett misslyckat återinsättande av ett blästerrör, som tagits ut för rensning. Blev man vid en sådan incident tvingad att avbryta processen skulle det möjligen vara en förklaring till varför den nya insidan inte smält. Det bör alltså ha varit fördelaktigt med en kraftig vägg som även om den blev hårt åtgången av processen ändå kunde stå emot vissa mekaniska påfrestningar och även kunde repareras ett antal gånger innan den slutgiltigt måste kasseras. Ugnssidan mittemot blästerintaget kan, åtminstone delvis, ha haft en annorlunda uppbyggnad för att den lätt skulle kunna rivas/öppnas så det blev möjligt att ta ut den slagg som samlats och stelnat i uppsamlingsgropen under det egentliga ugnsschaktet där reduktionsprocessen ägde rum. Smältan/luppen lyfte man sannolikt upp genom ugnsschaktet. Öppningen medförde också att man lättare kom åt att utföra eventuellt reparationsarbete av övriga insidor i ugnens nedre delar inför en ny blåsningskampanj. En förklaring till att delar från ugnens rensningssida verkar vara underrepresenterade kan vara att de inte blivit tillräckligt hårt brända och därmed lättare vittrat sönder. Den öppningsbara sidan kan medvetet ha byggts på ett sätt som medförde att risken att ugnsväggarna på ömse sidor om öppningen skulle ta skada vid öppnandet minimerades. Det kan inte uteslutas att den del av väggen som man vid upprepade tillfällen hade behov av att öppna också var av en helt annan konstruktion än resten av ugnen. Till exempel kan en stenhäll eller lerplatta ha murats fast som en lucka mellan stenar som ingått i en mer fast konstruktion på ömse sidor om öppningen. Eftersom ingen ugn påträffades har vi dock inga belägg för en sådan konstruktion. Blästeringång avtryck av blästerrör Blästeringång Material: Slagg/Lera/Järn Magnetism Värmepåverkan 10

15 Avtryck eller andra formade detaljer Form: Koniskt/Cylindriskt; med eller utan fals Storlek: diameter Lertätning I slagglagren påträffades flera mindre bitar med tydliga avtryck av blästerrör och ugnsväggsbitar, av varierande storlek, med direkt anknytning till ugnens blästerintag. Avtrycken visar att bälgar har använts och att blästerluften letts in i ugnarna via rör. Materialet i dessa bitar varierade men avtrycken har huvudsakligen formats av bränd lera/bränd lera + järnrik slagg/slaggrikt järn/järn. En del av bitarna var ganska små och bestod i stort sett enbart av material som sekundärt fastnat runt blästerrörets ände i de fallen dominerar järnhaltigt material, dvs bitarna är starkt magnetiska. De större bitarna med avtryck omfattade i regel även delar av den ugnsvägg där blästerröret varit anslutet till ugnsschaktet. De bitar vi tittat på avslöjar inte vilken eventuell lutning forman hade. De fynd som direkt kan kopplas till blästerintag är grupperade i två karaktäristiska huvudformer, dels i det närmaste cylindriska avtryck, dels koniska, medvetet formade delar av ugnsväggar. De cylindriska avtrycken är mestadels korta (ca mm). Ytan på dessa avtryck är mycket jämn, dvs de har formats mot en fast och slät yta. Det består av smält material som kommit rinnande från högre nivåer och fastnat på ett blästerrör. Att det rör sig om ett rör framgår också av att de cylindriska och horisontellt liggande avtrycken avslutas mot ett vertikalt, ringformat avtryck som motsvarar rörets ände in mot ugnsschaktet. Flera av dessa bitar är starkt magnetiska. Avtryckens diameter ger oss en uppfattning om blästerrörens ytterdiameter (fig 10). Måtten på de undersökta bitarna varierar mellan ca 30 och 55 mm. Den ursprungliga diametern är osäker då avtrycken i flera fall har deformerats, ibland kraftigt, innan de slutligen stelnat i sin nuvarande form, men omkring 40 till 50 mm verkar vara rimligt. Vi har inte funnit några bitar med vertikala avtryck av rörets ände där det varit möjligt att fastställa rörets innerdiameter. De befintliga avtrycken visar dock att rören kan ha haft en godstjocklek upp mot 10 mm, vilket medför att rörets innerdiameter varit betydligt mindre än dess ytterdiameter. Pettersson redovisar en del äldre uppgifter, från vitt skilda platser, beträffande formans inre diameter där måtten varierar mellan ett pekfingers tjocklek och ca 3 cm (1982:82). Beskrivningarna rör uppenbarligen ugnar av olika ålder. På en del av framför allt de större bitarna övergår de cylindriska avtrycken till en mera koniskt, medvetet formad del av ugnsväggen. De koniskt utformade partierna har en lutning som avviker ca 45 mot de cylindriska avtrycken och mot väggarnas sidor. De kan närmast beskrivas som en tratt som tilltar i storlek ut mot ugnens utsida. Den cylindriska delen har som nämnts en slät, jämn yta som kan tyda på att den delen verkligen är avtryck efter ett rör (beträffande material i rören se nedan). Den koniska delen har en skrovligare, ojämnare yta och består i flera fall av rödbränd lera (fig 11). På några bitar med trattformade avtryck ser det ut som den rödbrända, lite skrovliga, leran utgör ett eget tunt skikt som lagts på ugnsväggen utsida. Möjligen kan det vara rester av en kraftigare lertätnings ytskikt som bränt fast mot den egentliga ugnsväggen. Det verkar alltså ha funnits en lertätning runt blästerröret och hålet genom ugnsväggen (fig 12). Anmärkningsvärt är att vare sig hela tätningar eller fragment av dylika har noterats på platsen eller i det insamlade materialet. Avtrycken från de 2002 undersökta lokalerna, RAÄ 75, Markaryds sn och Bredabäck, RAÄ 125, Skånes Fagerhult sn, är något olika både beträffande form och storlek på bitar. De från Bredabäck (Forenius m fl 2005b) förefaller att ha en något större diameter. Övergången till 11

16 det vertikala ändpartiet är mjukare, mera rundad, än i Markaryd. I den mån det finns släta, jämna partier närmast falsen verkar de ha en något mera konisk form än i Markaryd. Likheterna på avtrycken från de två lokalerna är dock så pass stora att man kan tala om samma konstruktion/teknologi. Även från Danmark finns exempel på mycket likartade bitar med avtryck. I Vattrup i Mittjylland undersöktes ett slaggvarp 1920 av Niels Nielsen. Någon ugn påträffades inte men utöver bitar av ugnsväggar fann man en mängd slaggbitar med avtryck av blæsetude. Avtrycken från Vattrup förefaller att både till form och storlek likna de från Markaryd (jfr Voss 1995:29, fig 3.2). Nielsen antog att dateringen låg i medeltid. År 1992 genomförde Mette Iversen och Olfert Voss en ny undersökning på platsen. 14 C-prov från den undersökningen daterar slaggvarpet till 1300-talet. Inte vid någon av de två undersökningarna påträffades några blästerrör, som Voss menar kan ha varit av lera (Voss 1995:33). På de platser som undersöktes 2002 påträffades inga blästerrör eller fragment av dylika. Vi har inte med säkerhet, utifrån avtrycken på de fynd vi haft tillgång till, kunnat avgöra vilket material blästerrören var tillverkade av. De bitar som hade avtryck var samtliga starkt värmepåverkade. I flera fall verkar lerväggen, mot/genom vilken rören hade anbringats, helt ha förtärts (dvs smält och runnit ned i ugnen) under processens gång och avtryck fanns i stället i material som hade smält, runnit ned och fastnat på röret. Alternativt har blästerrören stuckits in så långt att de nått ett stycke innanför ugnsväggens insida. De tillvaratagna avtryck som överensstämmer med någon av dessa förklaringar visar ungefär en halva av det instickande rörets omkrets. Det rörde sig då om den övre halvan, där järnrikt material hängt sig fast. Den undre halvan saknades på grund av att det material som runnit ned på rörets sidor droppat vidare ned mot lägre delar av ugnen. Rinman m fl anger att forman inte skulle sluta jäms med ugnsväggen utan att den skulle sticka in ca 3,5 4 tum innanför väggen (Pettersson 1982:82). I dessa fall rör det sig om relativt stora ugnar och man kan förmoda att forman stack in en något kortare bit i mindre ugnar (Pettersson 1982:82). Vilket material var rören tillverkade av? Varför hittar vi inga rör på undersökningsplatserna? Om rören var av lera borde man åtminstone ha hittat rester av trasiga eller sönderbrända rör. Det kan ifrågasättas om änden, in mot ugnsschaktet, på ett rör av lera skulle ha klarat sig till synes helt opåverkat av den högra temperaturen så att det kunnat ge form åt de jämna, skarpa avtryck vi funnit. Ett alternativ är att man använt rör av metall. I flera beskrivningar av ugnar från blästbrukets yngsta period anges att forman skulle vara av järn (Pettersson 1982:82). Den jämna ytan på en del av röravtrycken kan med utgångspunkt från utseendet mycket väl ha formats mot ett metallrör. Varför hittar vi inga rör på undersökningsplatserna? Ett välgjort blästerrör av lera som klarar höga temperaturer kan betraktas som en investering, men röret har ändå bara ett värde som rör. Medan ett rör av metall såväl arbetsmässigt som materialmässigt sannolikt måste betraktas som en större investering. Metallröret har inte bara ett värde som rör utan också ett reellt materialvärde, som man säkert tog väl vara på. Avsaknaden av blästerrör av metall kan jämföras med att vi praktiskt taget aldrig hittar några verktyg såsom tänger, släggor, hammare eller dylikt trots att de måste ha använts på järnframställningsplatserna. 12

17 Processer avspeglade i slaggerna Slagg Tappslagg Trögfluten Bottenslagg/-skålla (ej att förväxla med smidesskålla) (fig 13) Form Storlek Struktur Fastkittat material Övergång till annat material Skiktningar Magnetism Slaggmaterialet valdes för analys, som diskuterats tidigare, ur flera lager och anläggningar ur de båda varpen. Insamlingen gjordes också för att samla informationsbärande slagger, dvs sådana som i såväl makro- som mikroskala, bedömdes kunna bidra med kunskap om ugnskonstruktion och processfunktion. På så sätt blir inte materialet heltäckande och det är möjligt att mindre slagger inte insamlats i lika stor utsträckning som större. En stor del av de mindre slaggerna bedömdes vara fragment av större slagger av sådana typer som redan insamlats. Mindre, men hela, t ex kulslagger påträffades dock och togs tillvara. Eftersom det totala slaggmaterialet från de båda varpen var omfattande och urvalet gjordes för att få så mycket information som möjligt om konstruktioner och processer är det svårt att avgöra fördelningen mellan de materialtyper som finns representerade. Man måste också vara försiktig med att avgöra att en viss slaggtyp finns i ett lager men saknas i ett annat. Avsaknaden gäller enbart det undersökta materialet och inte nödvändigtvis hela slaggvarpet eller ens hela det slagglager som behandlas. Resultaten kan ändå visa att vissa slaggformer finns och också var de påträffats samt vad de representerar för konstruktion och/eller process. I sådana sammanhang är det såväl de okulära iakttagelserna som de petrografiska och kemiska undersökningarna som ligger till grund för tolkningen. Som en följd av ovanstående resonemang kommer detta stycke att behandla slaggernas yttre former i relation till sammansättning i mikroskala. Detaljerade resultat för varje prov finns också beskrivet nedan. Bland de slaggformer som har analyserats finns bottenslagger som är cirkelformade/ovala eller fyrkantiga i plan, långsmala slagger som stelnat i rännliknande form av olika bredd och djup, och fragment av slaggformer som inte kunnat definieras. Dessutom finns avvikande prov i form av en sammankittad produkt av såväl flera slaggtyper som kolstycken och korrosionsprodukter, vilken vi återkommer till senare. Rännformade slagger Tre stycken rännformade slagger har analyserats. Alla är långsmala och har snittats vinkelrätt utsträckningen. På så vis fås ett tvärsnitt som visar en rundad begränsningsyta och en oregelbunden yta där slaggen inte har stelnat mot någon begränsande yta. Det är inte självskrivet om den långsträckta formen ska vara horisontellt eller vertikalt vinklad. De två slaggerna från A10, GAL30 och GAL32G är båda U-formade i snittet. Närmast den rundade begränsningsytan är slaggen tämligen tät, i den andra halvan är den porösare. I mikroskop kan slaggens kornstorlek urskiljas. Den är allra finkornigast närmast den rundade begränsningsytan och något ökande från denna. Slaggerna innehåller olivin, wüstit och glas samt små mängder metalliskt järn. Den analyserade slaggen från A11, GAL82, har en tvärsnittsform som är öppnare än ett U. Slaggen skiljer sig också från de båda andra genom att hela snittet innehåller porös slagg, som 13

18 har en jämn, men tämligen finkornig kornstorlek. Som de båda andra innehåller den olivin, wüstit och glas men även det kaliumrika mineralet leucit. Att rännformade slagger förekommer kan lätt leda tanken till att dessa slagger skulle ha tappats ur ugnen och stelnat utanför denna. Samtliga tre, framförallt GAL82, är dock alltför trögflutna för att kunna ha tappats ut ur ugnen. De har alltså stelnat inne i ugnen. GAL30 och 32G har finkorniga ytskikt vilket betyder att de ändå har stelnat fort mot ett tämligen kallt underlag som skulle kunna vara väggen i den del som ligger längst ner i ugnens slagguppsamlingsutrymme. I GAL30 och 82 förekommer zonerade olivinkristaller vilket berättar om att temperaturerna har varierat under slaggtillväxten, t ex på så sätt att avkylningen kan ha skett inledningsvis mot en kallare vägg. Senare har mer slagg runnit till från högre nivåer och höjt temperaturen lokalt igen så att kristaller av något avvikande sammansättning har bildats. Fortfarande är det oklart om avkylningen har skett nerifrån och uppåt eller utifrån och inåt. Det senare skulle vara möjligt om slaggerna har bildats i ett rundat hörn i ett kantigt utrymme. Fyrkantiga bottenslagger Två slagger som har analyserats har i plan fyrkantiga former, eller åtminstone flera kantiga hörn. Den ena slaggen, GAL37 från A10, är den som mest tydligt visar den fyrkantiga formen med begränsingsytor täckta av lera i ett hörn. Denna slagg passar storleksmässigt också med en ugnsväggsdel, GAL51. Av den andra slaggen av samma typ, GAL92 från A11, är betydligt mindre del bevarad. Båda slaggerna har snittats och delar av tvärsnitten har undersökts i mikroskop. GAL37 är tät i centrala delar men något porösare närmast botten- och överytan. GAL92 är huvudsakligen storporig men slaggen där emellan är tät. Båda innehåller olivin, wüstit och en glasfas. I GAL37 är det allra nedersta bottenskiktet betydligt finkornigare än resten av slaggen, men GAL92 har samma kornstorlek i botten som högre upp. Avkylningen i GAL37 har inledningsvis varit hastig slaggen har alltså runnit ner mot ett kallt underlag och stelnat fort. Senare har slaggen stelnat långsammare. I GAL92 saknas den snabba avkylningen inledningsvis. För övrigt har stelnandet följt samma mönster som i GAL37. Båda slaggerna har alltså stelnat i ett slagguppsamlingsutrymme i ugnens nedre del och har i stora drag liknande uppbyggnad. Runda bottenslagger En stor del av de undersökta slaggerna har en rund form i plan, från i det närmast cirkulär till mer oval. Bland dessa ser vi dock varianter om vi tittar på dem i profil, eller på bottenytans karaktär. Bottenytan är hos vissa homogent skålformad (GAL43, GAL55), har päronformad karaktär (GAL54) eller skålformade med en mindre förtjockning förskjuten mot en ytterkant (GAL73). I tvärsnitt ser vi att de tre första är tätare i bottendelen och porösare högre upp, men GAL73 är tät i centrala delar och porösare i såväl nedre som övre delen på samma sätt som den fyrkantiga GAL37. I GAL43 finns i bottenskiktet en inblandning av sand och kolstycken i slaggen och sannolikt är det material som funnits på botten i slagguppsamlingsutrymmet och delvis smält fast i slaggen när den runnit dit. Slaggen har stelnat tämligen långsamt i varmt utrymme under reducerande förhållanden. GAL54 är skiktad såväl vad gäller porositet som mineralinnehåll och kornstorlek. Det finns dock inga tydliga avgränsningar mellan skikten. Det förefaller som om slaggen ha runnit ner i flera portioner med något varierande sammansättning, utan att den tidigare ansamlade slaggen har stelnat helt. GAL55 är en av de mest lättflutna slaggerna eller kanske snarare minst trögflutna som har stelnat hastigt inledningsvis mot ett underlag delvis täckt med kolstycken. Högre upp har avsvalningen varit långsammare. I den övre delen 14

19 finns tämligen mycket metalliskt järn. Slaggen är dock inte så tjock att den kan ha varit i kontakt med smältan/luppen, vilken bildats högre upp i ugnen. GAL73 har stelnat mot ett sandigt och grusigt underlag snarare än mot kolstycken. Avsvalningen har varit tämligen långsam, men jämn eftersom kornstorleken är homogen i hela snittet. Mineralinnehållet i slaggerna är huvudsakligen detsamma men proportionerna mellan mineralen varierar något, vilket också avspeglas i den totalkemiska sammansättningen som behandlas separat längre fram. Slagger utan tydliga begränsningsytor I det analyserade materialet finns också slagger som inte uppvisar lika tydliga yttre former som kan bidra med information om ugnens utseende. De kan ändå bidra med kunskap om processen. Från A11 kommer GAL88, som troligen är en del av en rund bottenslagg, och GAL96, som är en mycket trögfluten och porös slagg utan några yttre former som avslöjar var den har bildats. Från A10 har också bulkprover tagits ur lager med olika färg (se nedan). Dessa slagger GAL28, GAL42 och GAL47 är små och har inte heller några tydliga begränsningsytor. I GAL88 innehåller slaggen en del större hålrum, varav några troligen efter kolstycken, men däremellan är slaggen tämligen tät och finkornig. Den har alltså stelnat tämligen hastigt. GAL96 är ännu porösare och har stelnat runt kolstycken under omväxlande sjunkande och ökande temperatur. En del metalliskt järn finns i slaggen men detta har troligen bildats lokalt runt kolstyckena. Likt flertalet andra slagger är den tämligen finkornig och har stelnat på motsvarande sätt. Även de petrografiskt undersökta slaggfragmenten från bulkproverna är finkorniga. I två av dem, GAL28 och GAL47, framträder till och med att de absoluta ytterkanterna har ett tunt finkornigt skikt, likt i flera av bottenslaggerna som beskrivits ovan. Det tredje bulkprovet, GAL42, saknar ursprungliga ytterkanter, men den del som finns har något grövre kornstorlek än de båda andra. Samtliga kan dock karaktäriseras som bottenslagger som bildats under motsvarande förhållanden som de större bottenslaggerna. Slagglager med olika färg analys av bulkprov Från slaggvarp A10 insamlades bulkprover av slagg från fyra lager. Delar av dessa har studerats i detalj för att se vilka slaggtyper de innehåller och hur fördelningen mellan dem är. Proven är GAL28 från A6175 (kolrikt) i övre delen av varpet, GAL42 från A16921 (blåsvart), GAL46 från A16937 (rostbrunt) och GAL47 från A16963 (metalliskt gråblått) som är det understa lagret i A10. De provtagna lagren uppvisade olika färger och visade sig också ha olika fördelning av slagginnehåll. Bulkproverna sållades och sorterades. Indelningen gjordes inledningsvis efter storlek i tre olika kategorier, större än 2 cm, några mm till mindre än en centimeter stor, samt extremt finkornigt. I det finkornigaste materialet är den största andelen av materialet magnetisk. Den största fraktionen delades upp i två grupper. Den ena utgörs av magnetiska och gryniga, trögflutna slagger, den andra innehåller något mer lättflutna, stearinliknande eller droppformade slagger som är omagnetiska. De båda större slaggvarianterna förekommer i alla fyra bulkprover, men i varierande proportioner. Endast ett fåtal bitar är större än 2 cm varför det är svårt att välja ett prov som räcker till för både petrografisk undersökning och totalkemisk analys. Det finns enstaka bitar som är större men flera av dem är snarare en kombination av metalliskt järn och slagg än enbart slagg och är därför inte lämpliga för att jämföra med övriga analyserade slagger i området. Ett alternativ är naturligtvis att analysera ett bulkprov, innehållande flera materialkategorier men det innebär att man inte vet vad det man analyserar 15

20 representerar mer än ett medelvärde av en okänd samling slaggliknande materialtyper. Ur den största fraktionen valdes så småningom slagger ur tre lager för petrografisk undersökning (28, 42 och 47). Två av dessa analyserades också med avseende på totalkemisk sammansättning (42 och 47). I figur illustreras proportionerna mellan de olika slaggtyperna inom varje lager i slaggvarp A10, respektive fördelningen av magnetisk respektive omagnetisk slagg i den grövre fraktionen. I figur framgår att proportionerna mellan de olika fraktionerna skiljer sig åt från lager till lager. Bland annat kan vi notera att andelen finkornigt material är allra störst i det översta lagret. Fördelningen inom gruppen av slagger större än 2 cm visar att de trögflutna, magnetiska slaggerna dominerar, allra mest i de två undre lagren med över 80 % magnetisk slagg. En del av dessa slagger består av en blandning av metalliskt järn och slagg. De kemiska analyser som har gjorts av ett litet urval ur slagglagren, presenteras i detalj senare, men i korthet ger resultaten inga entydiga besked om avvikelser mellan de olika lagren. Inte heller de större slagger som är utplockade ur respektive lager uppvisar kemiska skillnader relaterade till färgen (se kommande stycken). En sådan likhet kan bero på att slaggerna har sitt ursprung i samma process om vi tittar på den kemiskt de är bildade i reduktionsprocessen. Vad som skiljer de större slaggerna från en del av fragmenten, och som finns i varierande proportioner i lagren, är om de varit med om fortsatt mekanisk bearbetning eller ej. Det betyder att slaggerna i sig inte ändrar sammansättning när de är med om en hopslagning av smältning men att deras förekomst och avsaknad i slagglagren speglar skilda processled. De magnetiska slaggerna är huvudsakligen slagger med större andel metalliskt järn, eller till och med mest metalliskt järn med en del innesluten slagg. Dessa stycken, mestadels små, har lossnat från smältans ytterkanter vid den första bearbetningen. I de hopkittade slagglagren, som vi återkommer till senare, ser vi dessutom exempel på hur dessa fragment har satts samman till större bitar. Varför finns det skillnader i mängdförhållanden mellan dessa slagger av olika karaktär i de olika slagglagren? En möjlighet är att relatera detta till arbetsorganisationen. För att primärsmidet ska fungera bör fällstenen ligga på rimligt arbetsavstånd från blästugnen. Det innebär att om en ny ugn byggs kanske också fällstenen bör flyttas. Konkret, i slaggvarp A10, skulle vi kunna resonera kring följande relativa händelseförlopp. I lager finns mycket metalliskt järn i kombination med slagg vilket skulle kunna representera delar av smältan. Om vi studerar slaggvarpets profil ser vi att detta lager finns i botten. Att primärsmidet sker innan smältan har bildats i ugnen är inte rimligt men om vi studerar profilen ytterligare så ser vi att det finns möjlighet att lager (med inslag av mer slagg än järn), som delvis överlagrar 16963, kan ha börjat bildas ungefär samtidigt. Detta kan innebära att vi under samma period har två renodlade verksamheter i anslutning till varandra där reduktionsslagg huvudsakligen formar lager (i detta lager fanns en ansamling av ugnsväggsfragment som antyder ugnens placering) samtidigt som slaggen från en fällsten ansamlas i lager De lager som sedan följer förefaller vara mer uppblandade och innehåller material från båda verksamheterna, eventuellt på grund av utdragning och omfördelning av slaggerna men också för att verksamheten har omorganiserats med förflyttning av både ugn och fällsten. Till exempel så förefaller det hopkittade slagglagret representera ett senare primärsmide än vad som genomgående kan knytas till ugnen inom lager Liknande lagerföljder kunde även konstateras inom slaggvarp A11. I ett lager i detta slaggvarp, A10661, intill fällsten A12397 påträffades dessutom glödskal. Dessa relateras vanligtvis till sekundärsmidet (också benämnt föremålssmide) men några andra indikationer 16