Kohászat: A kezdetek

                                            Magasított bucakemencékből kialakult vasolvasztó



Kezdetek kezdetén a kohászok bucatűzhelyeket használtak arra hogy előállítsák a vasat illetve a vasbucákat.
A kemencébe faszénre raktak vasércet majd ezt ismételten faszénnel fedték be. A buca kemencékben a vasgyártáshoz sok levegőre volt szükségük ezért eleinte magas dombokra vagy hegyoldalba létesültek leginkább ezek a tűzhelyek, azután a völgyekbe illetve folyópartokra készítik. A buca-kemencékben a nyersvas sosem érte el a teljes folyékony állapotot. A kemence 800°C-ra tudta felmelegíteni a nyersvasat maximálisan. A buca kemencéket váltja fel az aknakemence ezeket már fújtatókkal is ellátták. Magasabbak voltak így nagyobb mennyiségű vasat tudtak előállítani.
Az ércből kiolvadt az alacsonyabb olvadáspontú salak, a különböző vas-oxidok nagy része a faszén karbon tartalmával illetve az abból képződött CO segítségével fokozatosan redukálódott. A 8-12 órás munka végeredménye egy szivacsos szerkezetű, többé-kevésbé képlékeny salak zárványokkal szennyezett kis széntartalmú vastömb volt. Ennek a neve a buca (massa ferri, lupus, luppa).
A 14. századi Európában a bucatűzhelyeket a völgyekbe építik folyók és patakok partjaira. A szél a dombtetőkön nem volt egyenletes így elkezdték használni a bőrből készült fújtatókat. Ezek a fújtatók páros fújtatók voltak. Az egyik kifújta a levegőt a másik pedig új levegőt szívott be.
Ezekben a tűzhelyeken leginkább csak barnavasércet tudtak olvasztani mivel a tiszta vas olvadási hőmérséklete 1530°C ezt nem tudták elérni.

Ezt a bucát a kemencéből kihúzva újraizzítással kalapálták, tömörítették, hogy a megmaradt salak távozzon.18 A fém, amit így kaptak nagy ferrit  kristályokból állt és kevés szenet tartalmazott ezért karburizálni kellett, hogy egy megfelelő tulajdonságú anyag jöjjön létre. A karburizáció során a fémet magas hőfokra hevítették 1500°C-ra egy olyan anyaggal,aminek  magas széntartalma volt. Az eljárás során a magas széntartalmú anyagból a fémbe vegyülve a szén egy megfelelőbb széntartalmú acélt hozott létre. A bucát kalapálással tömörítették és többszöri újramelegítéssel, kovácsrevével, ércporral összegyúrva, hajtogatással és hegesztéssel átkovácsolva tisztították meg a salaktól. Erre az eljárásra az első említés a 12. századból származik.

A reve nem más, mint egy három rétegből álló vasoxid kéreg a hevített vason. Ez három vas-oxid rétegből áll:
Fe2O3 – hematit, Fe3O4 – magnetit, FeO – wüstit

Néhány szakkifejezés: (A kifejezések Magyarországon voltak használatban a 13. – 15. században)
Metallum ferri – vasérc, vaskő
Malleus – hámor
Officina ferraria – a vastermelő üzem
Massa ferri – vas buca

A vasbucák kb 4-5 kg-t nyomtak majd csak később amikor már a tűzhelyek is nagyobb teljesítményűek voltak akkor tudtak előállítani nagyobb 50kg-s bucákat is. A folyamat végére alig az anyag fele maradt meg ez viszont nagyon tiszta acél volt.
Az ezt követő tűzhelyek falai már 2-6 méter magasak ezek voltak az úgynevezett aknakemencék. Több faszenet tudnak beletenni így nagyobb hőmérsékletet tudnak elérni. Ezeket hívják darabosérc-kemencéknek.
Az ezekben nyert vasbucát nevezték bocsnak vagy medvének. Ezek nagysúlyúak voltak és ezáltal csak úgy tudták a kemencéből kiemelni hogy annak az elejét kibontották. 8-12 óráig tartó olvasztással 12 métermázsa vasat termelhettek ki. Ezekhez a tűzhelyekhez már nagy akár 5 méter hosszú fújtatókat használtak. ezeket vízikerék hajtotta meg. A vasérnek és a faszén mennyiségének kétszer annyinak kellett lennie mint amennyi vasat kitermelni szándékoztak.

A darabosérc kemencék magassága később már a 10 métert is meghaladták. ezek az aknakemencék már a mai nagyolvasztók előzményei voltak.

Felhasznált irodalom:

http://www.oakeshott.org/metal.html

Simon Sándor: Fémipari alapképzés szakmai gyakorlat

Dr. Török Béla: A vas archometallurgiája és ipartörténete

http://www.slidefinder.net/V/vas_archeometallurgi%C3%A1ja_ipart%C3%B6rt%C3%A9nete/a_vas_archeometallurgiaja/30404029

http://www.wealdeniron.org.uk/belg.htm

Vidovszky István: XVIII. és XIX: században kézműves technológiával készített kovácsoltvas épületszerkezeti
elemek vizsgálata.

Dr. Seregi György – Kristófi Ákos: Kovácsművesség 2005, 9o. – 10. o.

Václav Koval: Élet és halál féme a vas1965 Táncsics kiadó, Budapest

 A Magyar Királyság vaskohászata a Rákóczi-szabadságharc előestéjén és idején

 Dr. Török Béla: A vasérctől a vastárgyig…

Halmágyi – Riedel: Régi fegyverekről