Nya Lapphyttan

Masugn och försök med blästerugn

Författare: Ulf Kjellsson
1990-2022
Spara
Nya Lapphyttan är en rekonstruerad komplett medeltida hytta. Anläggningen har framgångsrikt använts för att demonstrera den medeltida metoden att producera järn. Ny forskning är inriktad på masugnens föregångare, blästerugnen. Prov pågår årligen med olika malmer. Grundfrågan för försöken är hur teknikskiftet från blästerugn till masugn gick till. I anslutning till Nya Lapphyttan finns ett besökscentrum (Bergslagens medeltidsmuseum) och friluftsområdet Karlberg.

Bild 1 (t. v.): Besökscentrum: Bergslagens medeltidsmuseum i Norbergs friluftsområde, Karlberg.

Bild 2 (mitten): Nya Lapphyttan. Uppsättning av träkol och malm vid toppen av masugnen i kvällsmörker sommaren 2009. Bälgarna för förbränningsluft finns under taket till vänster, vattenhjulet bakom.

Bild 3 (t. h.): Hösten 2012 lyckades det fullt ut att få flytande järn att rinna ut ur masugnen.

Nya Lapphyttan är en rekonstruerad medeltida masugn i Norberg. Den är en kopia av den medeltida masugnen Lapphyttan, som låg vid Olsbenning, strax öster om Norberg. Lapphyttans äldsta delar dateras till 1100-talet. En hyttbacke är uppbyggd med masugn, rostgropar, åtta färskningshärdar, smedjor, bostadshus och fähus. Anläggningen har använts för genomförande av praktiska prov i framställning av tackjärn från järnmalm.

År 2015 lyckades man producera ca 30 kg järn i masugnen. Året efter fick anläggningen ett nytt vattenhjul. År 2021 renoverades själva masugnen. Den nedre ytterdelen är byggd av kallmurad natursten. Den övre delen är utvändigt klädd i timmer. Den centrala delen (pipan), är uppförd av eldhärdig sten. Den värmeisoleras med mull (jord, sand och sten), vilket är orsaken till namnet mulltimmerhytta. 

I anslutning till Nya Lapphyttan finns ett besökscentrum (Bergslagens medeltidsmuseum) och friluftsområdet Karlberg med en kopia av en historisk bilverkstad (Myrbergs verkstad) och flera äldre byggnader. Sommartid håller ett kafé öppet.

Grundfrågan för försöken är hur teknikskiftet från blästerugn till masugn gick till. Hypotesen är att masugnen som den ser ut i Sverige är en svensk konstruktion. Vad gjorde detta tekniksprång möjligt? Vad tog man med sig från blästtekniken till masugnstekniken?”
Eva Hjärtner-Holdar
Ordförande i Föreningen Järnet på Lapphyttan

Bild 5 Blästluftsinblåsning nedtill i blästerugnen.

Bild 6 Tömning av blästerugnen.

Bild 7 En varm klump järn och slagg från ugnen.

Från år 2017 har föreningen Järnet på Lapphyttan i samarbete med Jernkontoret genomfört praktiska prov med blästerugn vid Nya Lapphyttan. 

Blästerugnen är en föregångare till masugnen. Det finns gott om rester av blästerugnar i Västmanland. Den äldsta (Röda jorden) är daterad till 700-talet före vår tideräkning, det vill säga för cirka 2 400 år sedan. En blästerugn värms upp med träkol. Järnmalm tillsätts och smälter till en svampig klump järn (fackterm: lupp). Slaggen bildar en slaggkaka i botten av ugnen. Ugnen töms för att få ut luppen. Den glödande luppen läggs på en trädstubbe. Smeden bankar med en träklubba för att komprimera luppen och för att få loss slaggen.

Grundfrågan för försöken är hur teknikskiftet från blästerugn till masugn gick till. Hypotesen är att masugnen som den ser ut i Sverige är en svensk konstruktion. Vad gjorde detta tekniksprång möjligt? Vad tog man med sig från blästtekniken till masugnstekniken? 

Båda ugnstyperna är schaktugnar, men den stora skillnaden är storleken. Masugnen är större och behöver vattenhjulsdrivna bälgar för att få tillräckligt med förbränningsluft. Blästerugnen kan få tillräckligt med förbränningsluft med hjälp av bälgar som pumpas med handkraft. Uppsättningarna görs på likartat sätt det vill säga att man varvar kol och malm.

En annan skillnad är att man i blästerugnen direktframställer smidbart järn i fast form. I en masugn är järnet flytande. Kolhalt är ca 4% och järnet måste ”färskas”. Det är metoden för att sänka kolhalten så att järnet ska bli smidbart. 

Proven i blästerugn i Nya Lapphyttan avser demonstration av blästbruksprocessen och speciellt teknikskiftet från den handdrivna blästbruksprocessen till den vattenhjulsdrivna masugnsprocessen. Föreningen Järnet på Lapphyttan har murat upp en manshög blästerugn som är en rekonstruktion av en blästugn som låg strax utanför Fagersta. Föreningen har under åren provat processen med olika utformningar av ugnen. Prov har tidigare gjorts med rödjord (limonit). Därefter kördes blästugnen med bergmalm.

Försök med blästerugn 2020 - 2022

År 2020 användes bergmalm av en typ som man identifierat i resterna av en blästerugn från cirka år 200 e. Kr. Först knackade man ner malmen i småbitar. Därefter rostades malmen över eld i en trave/lave med ved och lite träkol och tätning av sidorna med kolflis. Slutligen värmde man upp blästerugnen med träkol under ett par timmar och därefter lade i kol varvat med rostad malm. Målet var att prova olika konstruktioner och processer för att demonstrera genomförbarheten. Varje ”körning” tar cirka en dag. Resultatet blev en klump (lupp) av smidbart järn. Luppens storlek är beroende av hur mycket malm som läggs på och i försöken här har man valt att sätta upp 15 kg malm. Senare ”körningar” under 2021 och 2022 har gjorts med olika malmer. 

Under 2021 kördes fyra försök med bergmalm, en magnetit, från Dannemora. Det är en så kallad engående bergmalm d.v.s. ingen tillsättning av t.ex. kalk behöver göras. Det blev ett hyggligt resultat i form av luppar med konsoliderat järn och slagg i botten av ugnen. Prover av järn och slagg togs för att senare analyseras. Temperaturen i ugnen mättes under alla försöken, vilket för övrigt görs i alla försök. Detta för att ha en god uppfattning om vilken temperatur som det är i ugnen och hur blästrets tryck och mängd påverkar temperaturen. Ett av målen i projektet är att prova om det går att få gjutjärn i en blästa. Arkeologiska fynd visa nämligen att små mängder gjutjärn har, troligen av misstag, framställts i blästa. Det har troligen skett i och med att man var angelägen att få fram stål till eggverktyg och vapen. 

Under år 2022 gjordes fyra försök, likadant som året innan. Två av försöken körde enligt samma idéer som under 2021 och resultatet kunde upprepas. Under de två andra försöken ändrades typen av malm och man kom att använda en karbonatisk malm från Gökgruvan. Den var mycket vittrad och därmed mycket lös. Den rostades och kördes i enligt samma principer som de andra försöken. Men resultatet blev inte vad man kunde förvänta. Det blev i stort sett bara slagg. Så nu får analyserna försöka förklara den uppstådda skillnaden. 

Projektet kommer att underhand analysera och sammanställa resultaten i protokoll. Alla resultat av alla analyser och körningssätt kommer sedan att sammanställas och tolkas i en rapport.