Geležies lydymo alchemija

Mat senovėje mūsų kraštuose geležis buvo tokia brangi, jog laimę reiškė ne pačią pasagą, o geležies gabalą rasti, nes iš jo kalvis galėjo pagaminti ne vieną svarbų buities įrankį ar rakandą.

Šį šeštadienį, rugsėjo 9-ąją, Mažeikių rajone stūksančio kuršių Daubarių piliakalnio papėdėje vyks ketvirtus metus VšĮ „Stankaus kalvė“ organizuojamas unikalus renginys, dedikuotas būtent archajiškajai metalurgijai. Galima bus gyvai stebėti, kaip du meistrai viduramžių metodais lydo geležį.

Apie įstabias šio paslaptingo proceso detales papasakojo kasmečių metalurgijos eksperimentų Daubariuose vadovas archeologas, Vilniaus dailės akademijos Taikomųjų kultūros paveldo tyrimų ir konservavimo centro tyrėjas doc. dr. Gvidas Slah. Jam, beje, šiemet kompaniją palaikys kviestinis senovinės metalurgijos žinovas Ispanijoje gyvenantis baltarusis Dmitry Andreyeu.

Gvidai, kada ir kur žmonės išmoko iš balų ar kitokios rūdos lydyti geležį?

Apie 1,3 tūkst. metų pr. Kr. dabartinės Turkijos teritorijoje. Tai siejama su hetitais: senovės indoeuropiečių tauta, gyvenusia Mažojoje Azijoje.

O dabartinės Lietuvos teritorijoje?

Pačių ankstyviausių geležies lydymo pėdsakų Lietuvoje (Žardės archeologiniame komplekse Klaipėdoje) aptinkama labai mažais kiekiais, todėl ilgai manyta, kad visa mūsų teritorijoje rasta iki mūsų eros pradžios datuojama geležis - importinė. Esą tik pirmaisiais mūsų eros amžiais ją išmokta lydyti. Tačiau dabar yra aiškūs beveik dešimtmečio tyrimų duomenys, kad vis dėlto geležį mokėta lydyti daug anksčiau - apie V a. pr. Kr.

Kas lėmė tokius skirtumus? Ar skirtingas civilizacijų išsivystymo lygis, o gal žaliavos ištekliai?

Nereikėtų tų skirtumų vertinti kaip kažkokio mūsų arealo žmonių atsilikimo. Suvokime, kad didelę įtaką procesams turėjo socialinė struktūra, jos pokyčiai, gyventojų populiacijos dydis, ryšiai tarp genčių, interesai, ekonomika ir kt. veiksniai. Mažojoje Azijoje geležis buvo laikoma toje pačioje teritorijoje apie 400 metų. Iškeliaudavo tik kaip produktas.

Pietų Europoje, pavyzdžiui, Slovėnijoje, geležies amžius prasideda tik apie 800 m. pr. Kr. Jei pažvelgtumėme į Baltijos jūros regioną, Skandinaviją, ten taip pat pirmieji geležies lydymo faktai fiksuojami apie 500 m. pr. Kr. Panašiai kaip ir pas mus. Taigi, bendrame Baltijos jūros regiono kontekste mes nesame labai atsilikę.

Vadinasi, lėtai keliavo ir plito pati geležies lydymo technologija. Kaip ji atsirado mūsų kraštuose, kas ją perdavė?

Manoma, kad procesas susijęs su keliaujančiais meistrais, amatininkais. O kadangi kalbame apie radinius prie Kuršių marių, jūros, žvilgsniai krypsta į Skandinaviją, kurios gyventojai dar bronzos amžiuje turėjo prekybinius ryšius su mūsų pajūrio žmonėmis.

Taigi, į pamarį dabartinės Smeltalės žemupyje galimai iš Skandinavijos apie V a. pr. Kr. atkeliavo (pats, o gal ir pakviestas) geležies lydymo meistras, kalvis. Modelis veikiausiai būdavęs toks: amatininkas pasiūlo savo paslaugas konkrečiai bendruomenei ir įsikuria toje gyvenvietėje, o vietiniai jį išlaiko, moka už paslaugas. Tada meistras dirba vietoje.

Šio proceso sudėtinė dalis galėjo būti jau ir žinių perdavimas vietiniams, jų apmokymas. Tokiu būdu nauja bendruomenė perimdavo naują technologiją. Susikurdavo vietinių geležies lydytojų ir kalvių dinastijos, kai amato subtilybės perduodamos iš kartos į kartą. Panašų reiškinį galime išvysti net XXI a.: Daubarių festivalio sumanytojas Martynas Stankus priklauso jau šeštajai kalvių Stankų kartai.

Taip atrodo kūju plakama ką tik iš rudnelės ištraukta kritė.

Pakalbėkime apie geležies lydymo procesą. Kokia yra pradžių pradžia?

Reikia rasti žaliavos, pavyzdžiui, balų rūdos, telkinį. Labai sunku iš akies nustatyti, kiek rūdoje yra pačios geležies: gali atrodyti, kad sluoknis – labai rūdingas, bet realiai pačios geležies – labai mažai. Apgaulingas – geležies oksidas, kuris nudažo aplinką rūdžių spalva. Bendroje masėje grynos geležies gali būti nuo 2 proc. (tai labai mažai) iki 60 proc.

Taigi, kuršiai galėdavo likti ir nieko nepešę, lydydami nekokybišką rūdą. Kaip įmanoma patikrinti?

Na, šiais laikais tai padaroma chemijos laboratorijose, o senovėje, matyt, lemdavo patirtis: vengdavo kasti rūdingą smėlėtą sluoksnį ir ieškodavo, kur yra kietesnis. Turi būti rūda susiformavusi į tam tikrą lęšį, žmonės įvertindavo jo lūžį, žiūrėdavo, ar viduje smėlis, ar yra papildomos mineralizacijos gyslos. Balų rūdoje, norint išlydyti geležį, turi būti mažiausiai 17 proc. geležies.

Archeologas Gvidas Slah (krauna anglį) šiemet vėl archajišku būdu žiūrovų akivaizdoje iš rūdos lydys geležį specialiai pagamintoje rudnelėje.

Žardės archeologinio komplekso metalurgijos centre rastas ne vienas šulinys. Kam jie buvo skirti?

Iškastai rūdai išplauti. Pradžioje reikėjo pašalinti visą smėlį ir kitas priemaišas. Geležies dalelės yra sunkesnės už smėlį, todėl imdavo medinį dubenį ar išskaptuotą lovį, geldą su vandeniu ir maišydavo, išskalaudavo. Panašiai nusėda aukso dulkės: ko gero, esame matę filmuose, kaip prie upių Amerikoje tokiu būdu aukso ieško.

Išplautą ir susmulkintą rūdą reikėdavo išdegti moliu aplipdytoje duobėje, lauže. Taip rūda prisodrinama, chemiškai pasikeičia. Tokią žaliavą jau galima lydyti.

Tačiau atskirai dar turėdavo pasiruošti medžio anglių. Šiuo tikslu sukraudavo didelę malkų (kaitresnio kietmedžio, pavyzdžiui, uosio, ąžuolo, bet ir beržas tinkamas) krūvą, tokį į pilkapį panašų kūgį. Ant jo viršaus uždėdavo velėnos, tada užpildavo žemėmis. Naudodavo ir kitą metodą, kai pirma kūgis aplipdomas storu molio sluoksniu, o tada užpilamas žemėmis. Turi viduje susidaryti vadinamoji redukcinė (beorė) aplinka.

Iš visų keturių pusių kūgio šonuose, viršuje padarydavo angas degimui ir uždegdavo malkas. Turi kilti liepsnos, veržtis pro angas.

Štai čia prasideda įdomumas: vėliau reikėdavo liepsnas gesinti, angas uždaryti ir palikti kūgį smilkti. Jei per anksti tai padarysi – sarkofago viduje malkos nevirs anglimis, viduje bus žalia mediena. Jei per ilgai liepsnos – tiesiog sudegs ir virs pelenais. Taigi, procesą reikėdavo valdyti, stebėti, budėti, o tai trukdavę net iki trijų parų. Svarbiausia – neleisti, kad smilkstančios malkos gautų deguonies.

Į graikiško riešuto dydžio gabaliukus susmulkintos medžio anglies reikėdavo daug. Santykis toks: vienam kilogramui rūdos – trys kilogramai medžio anglies.

Finalinis renginio akcentas – rudnelės sudaužymas ir kritės išėmimas.

Anglys, rūda – paruoštos. Kas toliau?

Rudnelės statymas. Imdavo molį, į jį įdėdavo rišamosios medžiagos - šiaudų ar mėšlo, nuo skilinėjimo degimo metu apsaugančio liesiklio (smėlio, smulkintos keramikos) ir lipdydavo tokį nuo 50 cm iki metro aukščio į galą siaurėjantį storasienį molinį vamzdį. Dugne rudnelės diametras – 20-30 cm. Molio sienelių storis viršuje – apie 5-8 cm, apačioje – apie 10-15 cm.

Tada rudnelės apačioje padaroma ertmė ir iškasama nedidelė duobė šlakui (geležies lydymo proceso subproduktas) ištekėti.

Dar rudnelėje reikalingos oro padavimo angos. Jos gali būti kelios, gali būti viena. Prie jų yra pritvirtinamos vienos kameros dumplės, kuriomis pučiamas į rudnelės vidų oras. Tokiu būdu sukeliama labai aukšta temperatūra, o ji turi siekti bent 1 200-1 300 laipsnių.

Tokia geležies lydymo krosnelė padegama iš vidaus, įkaitinama ir sluoksniais pilamos medžio anglys bei susmulkinta balų rūda. Išeina „sumuštinis“, kuris nuolat kaitinamas.

Išdega anglys, organinės medžiagos, rudnelės turinys grimzta žemyn. Vėl tam tikrais intervalais ant viršaus kraunamos naujos rūdos, anglių porcijos.

Vienas gražiausių kuršių kovos kirvių (pagal Kretingos r. esančio Laivių kapinyno X-XI a. radinį gamino kalvis Martynas Stankus). Deniso NIKITENKOS nuotr.

Kiek užtrukdavo toks geležies lydymas iki norimo rezultato pasiekimo?

Nelygu kokį kiekį lydai: nuo 4-6 iki 12 valandų. Eksperimentų Daubarių festivalyje metu mūsų lydymas užsibaigdavo tada, kai oro padavimo angos imdavo kimštis nuo šlako, kuris nebeprateka. Taip įvykdavo, kai sunaudodavome 15-20 kg rūdos.

Sprendžiama, kada liautis, dar yra ir badant rudnelės vidų iš viršaus metaliniu strypu. Taip tikrinama, ar dar nėra susiformavęs geležies iš šlako gabalas, kuris vadinamas krite. Kuo daugiau joje geležies, o mažiau – šlako, tuo geriau.

Sudaužius rudnelę išimama kritė, kuri vietoje dar rafinuojama: plakama, daužoma kūju. Taip yra išgryninama geležis pašalinant maksimalų kiekį priemaišų. Štai ir turime geležies žaliavą, iš kurios kalvis jau gali gaminti įvairiausius dirbinius. Jei reikėdavo, ją dar sodrindavo medžio anglių dulkėmis.

Kiek geležies pavykdavo išlydyti renginio metu?

Kasmet vis tobulėjama ir tas kiekis vis didėja. Nuo kelių gramų iki apie 100 g pernai. Vis norisi, kad kuo mažiau šlako būtų. Žinoma, senovėje žmonės tokiais kiekiais nesitenkino: jie sugebėdavo išgauti 3-5 kilogramus geležies.