Iron smelting techniques in the Virbaliūnai ancient settlement

LTStraipsnyje pateikiami Virbaliūnų senovės gyvenvietės archeologinių geležies lydymo radinių: rudnelių sienelių, lydymo šlako ir išlydytos geležies gabalėlių tyrimo duomenys. Remiantis šiais duomenimis pamėginta atkurti naudotų rudnelių konstrukciją bei paaiškinti geležies lydymo technologiją. […] Virbaliūnų senovės gyvenvietėje buvo rastos palyginti neblogai išsilaikiusios 9-ių rudnelių apačios. Tai rudnelių šlako duobės su jose likusiu in situ lydymo šlaku (1 a pav.). [...] Rudnelių sienelės buvo plūktos iš smėlio ir molio mišinio. [...] Kad mišinys būtų pakankamai atsparus kaitrai, molio kiekis jame siekia vos 9%. Be molio, į mišinį taip pat pridėta šiek tiek smulkaus žvirgždo bei maltų (?) medžio anglių. Šie priedai didina mišinio atsparumą kaitrai ir stiprumą, įdomu, kad senovės metalurgai žinojo, kokiomis priemonėmis siekti rudnelių sienelių stiprumo ir atsparumo kaitrai. [...] Išlikęs šlako duobių gylis siekė nuo 20 iki 35 cm. Viršutinėje duobių dalyje buvo aiškiai matomas perdegusio raudono molio sluoksnis, rodantis rudnelės žaizdro zoną, kurioje lydymo metu vyko intensyvus medžio anglių degimas. [...] Kiekvienoje rudnelėje buvo įrengtas kanalas, vedantis nuo buvusio žemės paviršiaus gilyn į rudnelės šlako duobę (1 a ir b pav.). Tikėtina, kad šiuo kanalu patekdavo oras, reikalingas kurui duobėje degti rudnelę džiovinant ar kaitinant prieš lydymą. Be to, šis kanalas galėjo turėti ir kitą, dar neišaiškintą technologinę paskirtį. Reikia pažymėti, kad Virbaliūnų rudnelės yra panašios į Šventojo Kryžiaus kalnuose (Lenkijoje) rastas rudnelės, taip pat turėjusias į šlako duobę vedantį kanalą. [...].Spėjama, kad rudnelei išdžiūvus ir įkaitus, žarijos šlako duobės dugne ir kanalas būdavo užpilami žeme, o į duobę dar būdavo prikraunama žabų ar kitokios medienos, kad lydoma rūda ir medžio anglys laikytųsi virš duobės. Tuo tarpu skystas šlakas laisvai galėjo sutekėti į tarpus tarp žabų. Mediena duobėje dėl oro stokos nesudegdavo, tiktai apanglėdavo. [...] Rudnelėje lydymo proceso metu redukuojasi rūda ir išsiskiria geležis. Kartu iš bergždžiųjų rūdos uolienų, kuro pelenų, fliusų ir apsilydžiusių rudnelės sienelių susidaro daug patvaraus šlako. Be to, rudnelių šlake lieka neredukuotų geležies junginių. Taigi šlako sudėtis gali daug pasakyti apie geležies lydymo technologiją, naudotą rūdą, kurą ir fliusus. Virbaliūnų rudnelių šlako tyrimai parodė, kad tai yra tiesioginei geležies gavybai būdingas šlakas (4 lentelė). [...] Pagal šlake likusį geležies kiekį šie bandiniai yra labai panašūs į kitus Lietuvoje rastų rudnelių šlakus. [...] Palyginti didelis fosforo oksido kiekis šlake (4,62–6,89%) rodo, kad Virbaliūnų metalurgai geležį lydė iš fosforingos rūdos. [...] Mažas šlako kiekis rudnelių duobėse (apie 12–16 kg) rodo, kad jų našumas buvo nedidelis. Tiesa, reikia taip pat įvertinti ir nuardytos viršutinės duobių dalies šlako, pasklidusio aplink rudnelės, masę. Skaičiavimai rodo, kad Virbaliūnų rudnelėse per maždaug 6–8 val. trukmės lydymą galėjo būti sunaudojama apie 18–20 kg balų rūdos ir gaunama apie 1,5–2,0 kg geležies, iš kurios buvo galima nukalti 3–4 įmovinius kirvius arba 4–6 ietigalius, arba 40–60 vidutinio dydžio peilių. Rudnelėse išlydytos geležies kokybę bent apytikriai galima vertinti analizuojant smulkius geležies gabalėlius, rastus lydymo šlakuose. [...]. [Iš leidinio]Reikšminiai žodžiai: Geležies lydymas; Geležis; Išlydyta geležis; Lydymo šlakas; Mikrostruktura; Mikrostruktūra; Rudneliu šlako duobes; Rudnelės; Sudetis; Technologija; Šlakas; Composition; Crude iron; Iron smelting; Microstracture; Slag-pit furnace; Smelting slag.

ENThe rescue excavations of the Virbaliūnai ancient settlement have unearthed an iron production site of the middle of the first millennium AD. Nine slag-pit type furnace bottoms with the slaggy mass in situ, pieces of iron-smelting slag, potsherds and other finds have been excavated here. An attempt at a metallurgical interpretation of both the furnace structure and the iron smelting process at the site is discussed in this paper. The results of a metallographic examination of crude iron clot as well as the data from chemical analyses of the smelting slags are also presented here. [From the publication]