Innredning

DELPUBLISERING. Artikkelen kompletteres senere.

Denne artikkelen er hovedsakelig orientert mot forholdene ved kobberverkene.

Innredning/redning/ovnsinnredning (sv. redning) 

1. Fôring av herder, konvertere og ovner med et ildfast materiale 2. Betegnelse på resultatet av dette arbeidet.

KOBBERSMELTINGEN

I. av steinovner og -herder.

Fremstillingen bygger for en del på svensk kilder.^[1]

Hensikten med fôringen var a) å beskytte ovnens natursteiner mot oppsprekking pga smeltevarmen/opptæring fra aggressiv smelte, b) å gjøre det lettere å fjerne fastgrodde avsetninger som jernsuer o.l. som kunne forstyrre smeltegangen og c) å fungere som isolasjonsmateriale.

Materialet måtte generelt være sterkt varmebestandig for best mulig å motstå heten fra smeltemassen uten sprekkdannelser eller bli ødelagt på annen måte.

De vanligste materialer i innredningsarbeidet var leire og kullstubb enten brukt enkeltvis, eller vanligst, blandet til såkalt støv, eller stybbe som bl.a. hadde den fordel at den var en dårlig varmeleder. Vann, eventuelt også kalk, ble tilsatt som bindemiddel og for å gjøre massen formbar slik at overflaten kunne glattes og gis en ønsket form. For å motvirke oppsprekking ble leiren magret med sand. Større sprekkdannelser kunne føre til at smeltingen måtte avbrytes. Sand kunne også, som et alternativ til andre materialer/blandinger brukes som et permanent basislag under herden til beskyttelse av ovnens konstruktive elementer. Alternative innblandingsmaterialer i de øvre sjiktet av herden var mergel (naturlig kalkholdig leire) og såkalt "ovnsstøv" eller "gammelt støv", dvs nedknust materiale fra tidligere innredninger.

Innredningsarbeidet ble gjennomført med nøyaktighet og omhu både når det gjaldt materialvalg, utblanding og utførelse.

Smeltesumpen/smeltegruben/herden ble i en ny ovn bygget opp fra grunnen av på et permanent fundament av sand, leire, eller blandinger av disse materialer. På dette underlaget ble det så tillaget en blokk av hardstampet masse med varierende forhold leire-kull-sand. Deretter ble herden trauet uti denne blokken.^[2] Enkelte herdovner hadde også en ferdig smeltegrube utformet i et varmebestandig steinmateriale. I dette tilfelle ble veggene i gropa fuktet med vann slik at materialet skulle henge ved.

Selve stampearbeidet ble utført med håndklapping og bruk av stampeverktøy som jernbeslåtte stokker eller støtere, mortere av forskjellig slag, og ’pigg’/’emmer’ et lite håndverktøy med håndtak på oppsiden og pigger på undersiden. Bruk av pigg/femmer vekselvis med påfylling av materiale og stamping med støter ga et godt resultat med en fast gjennomstampet, homogen masse. Hvis man bare brukte støter, ville massen lett bli løsere og legge seg lagvis. Støter alene ble derimot anvendt med fordel ved det avsluttende arbeidet når i. skulle gis en jevn og hard overflate. Verktøyet ble etter behov oppvarmet under arbeidet.

Neste trinn var utskjæring av fordypningen for smeltemassen, kalt "sporet".  Trauingen skjedde vanligvis med bruk av bredbladet, buet kniv, men det ble også brukt trekvister med tilskjært egg, kalt sportre, til dette arbeidet. Til slutt ble sporet glattet med stor nøyaktighet, ofte ved å rulle over overflaten med en varm jernkule. Jo bedre stamping og arbeid med overflatefinishen, jo mer motstandsdyktig var herden mot varmepåkjenninger, angrep fra aggressiv smelte og fastgroing av avsetninger som jernsu.

Hardstampingen og innredningsarbeidet kunne kvalitetssikres med et enkelt sjekkpunkt: Arbeidet var godkjent når en ikke kunne trykke et merke i fôringen med tommelfingeren. I. var nå ferdig, brystmuren kunne bygges opp og ovnen var klar til smelting etter at i. hadde blitt tørket. Tørkingen foregikk ved at herden ble fylt med trekull og antent uten at det ble satt på blest. Når hytta var i jevn drift, ble det gjerne tørket direkte i forkant av selve smeltingen.

Tykkelsen på i. varierte, og det er vanskelig å si noe generelt om dette. Noen opplysninger gjelder smeltegropen i en herdovn (f.eks. i garherden), andre smeltesålen i en sjaktovn med sandlag i bunnen. For herdovnene kan samlet tykkelse antas å ha ligget på mellom 10 og 15 cm.^[3] For sjaktovnen er totaltykkelse med et basislag med sand oppgitt til opp mot 60 cm.^[4]

Smeltingen tæret på i. slik at denne gradvis utvidet seg. Når man nærmet seg ovnens natursteiner, måtte smeltingen avbrytes og ovnen ominnredes. Slik omredning fant lenge sted ved ukeslutt som en integrert del av arbeidsordningen i hytta.^[5]

Stikkherdene (s.d.) som var utvendige innredete oppsamlingskar for flytende metallsmelte fra ovnen, ble bygget opp av stampet stybbe slik som den innvendige herden.^[6] Her varierte naturligvis voluminnholdet sterkt etter ovnens kapasiteter, hvor ofte det ble stukket, om det var skjærsteinsmelting eller svartkobbersmelting osv.

Klargjøring av stybbe foregikk trolig atskilt fra den ordinære hyttedriften av hensyn til støvplagen og faren for forurensning av smelteproduktene, se støvpukkverk.

Blandingsforholdet kullstubb:leire:sand varierte mye. Spesielt var det store forskjeller mellom i.s dypere og øvre lag. I bunnen kunne det legges en helt trekullfri sand-leiresåle som ved særskilt tørking fikk sementkarakter. En slik såle skulle beskytte herdens natursteiner (se sjaktovn) hvis smeltegodset skar seg gjennom stybbelaget. Blandingsforholdet i selve stybbelaget kunne så variere fra en overvekt kull til en overvekt leire, med en tydelig tendens til mer kull jo nærmere en kom overflaten.^[7] Her måtte bl.a. malmens beskaffenhet settes opp mot leirens og kullets egenskaper. F.eks. gjorde høyt leireinnhold massen hardere og mer ildfast og motstandsdyktig mot opptæring^[8], men samtidig ble det hevdet at leire var "heftgrunn" for jern^[9] som da lettere kunne sette seg fast som jernsu. I teorien tilsa dette høyere leireinnhold ved sterkt kvartsholdige, såkalte harde, malmer, men lavere leireinnhold ved sterkt jernholdige malmer. Andre hensyn kom imidlertid til. Her kan f.eks. nevnes at en hard overflate gav lengre smeltekampanjer (som var ønskelig) fordi det nå tok lengre tid før smeltemassen skar gjennom stybben.^[10]

Det ser også ut til at man ved svartkobbersmeltingen, hvor man arbeidet med relativt høye temperaturer og mindre jernholdig inngangsmateriale (venderøstverk), brukte mer leire i stybben og at kullet var mer finknust enn ved skjærsteinsmeltingen.^[11] Herdrommet i en svartkobberovn var også mindre, og for det tilfellet at ovnen var en modifisert skjærsteinsovn, kunne rommet bli fôret med steinheller både for å redusere volumet, gjøre det mer varmebestandig og forebygge jernsudannelse.

Opplysninger om innredningsarbeidet indikerer at det ble lagt mer arbeid i i. av herdovnene enn av sjaktovnene. For i. av herd, se garherd for mer detaljerte opplysninger.

Til ’innredning’ kan en også regne de reparasjoner som måtte utføres på fôrmassen, når ovnen skulle klargjøres for neste smeltekampanje. Før arbeidet kunne komme i gang, måtte brystmuren tas ned, helt eller delvis. Reparasjonen ble påbegynt ved at gammel, dårlig fôring ble hugget/hakket løs og fjernet til man kom ned på god stybbe. Eventuelle skader på konstruktive elementer ble så reparert med stein og leire før skadene på innredningen ble utbedret med påfylling av ny stybbe, innstamping og overflatebehandling som angitt ovenfor. Etter omfôringen ble så de deler av brystet som var tatt ned, reist og ovnen tørret med glødende kull.

Innredningsarbeidet ble ledet av smelteren for ovnene og garmakeren for garherden. Vurderinger av tykkelse på sandlag/stybbelag, 'hard' eller 'løs' blanding osv. bygde på århundrelange erfaringer og satte smelterens/garmakerens kunnskaper og dyktighet på prøve. Prinsippene for innredningsarbeidet var imidlertid stort sett de samme. Også redskapene, stampere, mortere, pigg, utskjæringskniv og jernkule o.a., synes å ha forandret seg lite gjennom århundrene.^[12]

Om ovnen hadde slaggsump, dvs eget oppsamlingskar for slagg på siden av ovnen, opplyses at dette ble innredet med en blanding av kullstubb og sand.^[13]

I. av konvertere foregikk i begynnelsen på noenlunde samme måten som for de gamle steinovnene. På Røros ble den første konverteren (installert 1887) således innredet med en ildfast fôring av sand og (lokal) leire. Skjærstein ble tappet i konverteren etter tørking og varming.^[14] Rundt 1910 kom så basisk fôring med brent magnesittstein. Denne hadde først og fremst den fordel at slitasjen på fôringen ble redusert til et minimum. Dette ga lavere utgifter til fôring og fôringsarbeidet som igjen medførte lavere totale smeltekostnader. Da den gamle, sure fôringen ikke hadde noen vesentlige fordeler fremfor den nye, ble basisk fôring raskt standard i alle bessemerkonvertere.^[15] Se for øvrig Peirce-Smith-konverter for videre detaljer om det nye fôringsmaterialet.

I. av flammeovn.

-Ovn for raffinering av bessemerkobber (se raffineringsovn) er omtalt i en tysk kilde fra mellomkrigstiden. Her opplyses at herdsålen i denne ovnen vesentlig bestod av kvartssand, eventuelt blandet med opptil 20 % ildfast leire eller slagg. Massen brennes inn i herdfundamentet. Det opplyses videre at herden vil suge til seg metallisk kobber i store mengder, og at man derfor bør mette herdmassen med rent kobber før raffinering for å forebygge at det raffinerte kobberet blir forurenset.^[16] Bruk av kobberraffineringsovn er i Norge bare kjent fra Rørosverket.

- Ved Leren valseverk ble det garet i flammeovn i noen årtier rundt midten av 1800-tallet. Innredningsmaterialet besto av 6 deler finsiktet mel av ildfast tegl, samt en del hollandsk pipeleire. Blandingen ble fuktet med vann så mye at man så vidt kunne lage en ball med hendene, deretter ble massen lagt på en såle av tørt, ildfast teglmel for bearbeidelse.^[17]

Foruten i. som beskrevet ovenfor kan det også ha vært vanlig å ”innrede” murene i ovnssjakten ved å bestryke disse med stybbe både for å beskytte murene og for å glatte ut sprekker og ujevnheter som ellers kunne forstyrre godsets nedsynkning.

"Redning" er svensk og har ved grensenære verk som Røros kobberverk trolig gitt opphav til ord som "redningsler" (=leire til innredningsformål) og "redningsrom" (=rom hvor det ble innredet (konvertere)). Og kanskje forsto man ved disse verk begrepet "redning" mer generelt som

’klargjøring’’, ikke bare av herdene, men av hele ovnen, slik Rinman gjør i sitt bergverksleksikon.^[18]

Varia:

- Christian 3. bergverksoffensiv i 1540-årene støtte på mange problemer. En av disse var å skaffe fram nødvendige materialer til rett tid i et land hvor bergverksdrift var en helt nye næring. Illustrerende er bergmester Hans Glasers klage i et brev til kongen i jan. 1541 over mangel på ildfast leire til i.. Brevet sendes i anledning av at kobbersmeltingen ved Gulnesverket i Seljord ennå ikke var kommet i gang. Denne leiren måtte hentes helt fra Tyskland, og kongen lovet Glaser at det skulle sendes opp en skipslast så snart isen gikk opp til våren.^[19]

- Stadige uhell med flytende metallsmelte som, som tross omhyggelig innredningsarbeide, trengte gjennom fôrmassen, skadet konstruktive elementer og forårsaket driftsstans og kostbare ominnredninger, ga grobunn for tanker om en permanent utformet herd.

Ved Folldalsverket hadde således direktør Daldorf (ca 1812) planer om å få laget en herd av kleberstein^[20]. Og ved Sala sølvverk i Sverige ble det gjort forsøk med lage en permanent herd ”…med en tjenlig häll af eldfast, seg… tälgsten [vulkansk tuffstein]…”.^[21] Slike permanente løsninger fikk, så vidt kjent, ingen stor utbredelse.

- Rundt 1700 beskrives arbeidsordninger og rutiner rundt i./klargjøring av sjaktovnene (type krumovn) ved Rørosverket: Hver lørdag morgen ble de gamle fôringene brutt ut og ovnene omfôret og klargjort for ny smelting. Ovnene fikk stå og tørke til over helgen. Mandag morgen satte de ild i ovnene. De nærmeste timene ble det bare brent kull i ovnen. Først kl 3 om ettermiddagen ble de første malmtrauene satt på, og selve smeltingen var i gang. Man smeltet i 9 skift, eller i 4,5 døgn på samme redning. Ovnene ble blåst ut kl 3 lørdags morgen. Deretter måtte de stå å kjølne noen timer før man begynte å bryte ut den gamle stybben og gjøre klar for neste ukes smelting.^[22] 

- Fra Agricolas store verk De re metallica (1556) hentes følgende, noe forkortede og bearbeidete utdrag (oversatt fra tysk) om i.(av en blysmelteovn): [Med en plastisk blanding av kull og leire i forholdet 2:1] blir en ny ovn kledd innvendig slik at fuger blir fylt og ovnsveggen blir beskyttet mot varmen.

Arbeidsformannen kaster kullpulver ned i forherden, strør leirpulver oppå, deretter litt vann. Massen fordeles utover med en kost av kvister. Deretter spyler [!] han med en kraftig vannstråle stybbe ned i digelen og fordeler det utover. Deretter legger han enda mer fuktig stybbmasse inn i ovnen og går opp på en stige til toppen av ovnen. Med en støter som føres ned i ovnen stamper han så massen sammen til den er fast^[23]. På samme måte blir fordypningen som ligger utenfor ovnen [forherden] fylt med stybbe, fuktet og stampet. [Det blir stampet opp en blokk med skrånende overflate opp mot innblåsningsåpningen] slik at metallet kan renne ut. Deretter blir blokka trauet ut med en bøyd jernplate som er ≈ 17 cm lang og ≈ 5 cm bred slik at det fremkommer en rund fordypning på ≈28 cm i diameter og dybde ≈14 cm. Fordypningen blir så stampet med en rund støter av kobber. Ovnen er så, etter en del detaljarbeider, ferdig til tørking ved gløding med kull.^[24]