A vas gyártása Agricola ismertetésében

Agricola, ha szűkszavúan is, de leírja kora vasgyártásának technológiáját. Kiemelten valójában csak a vas olvasztását ismerteti, minden olyan tevékenységet, amely az olvasztást megelőzi, azonosnak tekinti a többi fémre bemutatott teendőkkel, az olvasztás után következő vasfeldolgozásról pedig említést sem tesz. Azt valószínű nem tekinti a montángazdálkodás körébe tartozónak. Tárgyalásának ez a módja nem kifogásolható, aligha róható fel hibájául, hogy a legkülönbözőbb ércek kitermelését és előkészítését összevontan mutatja be, hiszen az ércek kezelésének sok vonatkozásban valóban egységes szabályai vannak. A vasgyártással foglalkozó szakembernek mégis hiányérzete támad, mivel el tud képzelni olyan sajátosságokat is, amelyek a többi ércétől eltérően más arányokat követnek a vasércek kitermelése során. Ezért a vasérc kitermeléséhez és előkészítéséhez két megjegyzés mindenképpen hozzákívánkozik.

Jóllehet a vasércek kitermelése a 16. században éppúgy mélyműveléssel folyt, mint a fémérceké, telérei azonban sok helyen hatalmas tömeggé dúsultak, ezért a vasércbányászat lényegesen kevesebb kutató és feltáró munkát igényelt, mint a fémércbányászat. Az ércelőkészítés folyamata is sokkal egyszerűbb volt, alig volt szükség nagyobb előkészítő munkára, a törés, a pörkölés is csak részleges volt. Egy másik fontos különbségként pedig azt kell említeni, hogy a vasgyártást a vastárgyak iránti kereslet erősen behatárolta. Ezért gazdasági szempontból a nemesfémek előállítása és a vasgyártás között az a különbség jelentkezett, hogy a nemesfémek kinyerését az ércek állománya és kitermelhetősége határozta meg, míg a vasgyártás lehetőségeit a piac szabályozta. A fémércek felkutatása és kitermelése vonzó volt, nagy ösztönző hatást teremtett, a vasércek azonban, jóllehet bőségben álltak rendelkezésre, mégis kihasználatlanul maradtak.

A vassal kapcsolatosan Agricola kiemelten először csak a hetedik könyvfejezetében foglalkozik, amikor a kémlészetet ismerteti és ennek keretében röviden leírja a vasérc próbázását is. Ez volt az u.n. mágneses próba, amely abból állt, hogy az ércet megtörték és szemcséit mágnessel kiválogatták. A törést és a válogatást tégelyben való olvasztás után megismételték. Természetesen, mennél nagyobb tömegben sikerült mágnessel az ércből anyagot elkülöníteni, annál nagyobb volt annak vastartalma.

A vas- és acélgyártás technológiai folyamatát a kilencedik könyvfejezetében ismerteti, három ábrán és a hozzájuk fűzött magyarázattal. Az első ábrán egy korabeli vashámor életét mutatja be, ahol három fő berendezés áll munkában: a bucatűzhely, a zömítőpöröly és a kovácstűzhely. A vashámort, amelyet egy nagyobb, részben nyitott pajtában rendeztek be, négyen szolgálták ki: az olvasztómester két segédjével és a kovácsmester. Az ércet a teknős tűzhelyen (Rennfeuer-on) olvasztották meg, amelyet érccel és szénnel rétegesen töltöttek fel és utána adagolás nélkül a betétet egy tételben készítették ki. Ez volt a vasgyártás egy adagja. A képen a háttérben a szénkamra látható, előtte szénmérleggel és talicskával, tudomásunkra hozva, hogy a szenet talicskával adagolták és közben mérlegelték is. A hámortérben érchalom is látható, egyenletes ércdarabokkal, feltehetően az érc már előkészítve és törve került a munkaterületre.

A munkafolyamat leírása szerint, a tűzhely teknőjébe rétegenként felhalmozott érc- és széntömeg, amelyhez még oltatlan mészport is kevertek, a szén meggyújtása után 8-12 óra alatt vált ömledékké, amelyben a salak teljesen folyékony, a vas pedig lazán összetapadt gyurma alakjában volt jelen. Miután az olvasztómester, a korábban betapasztott salaknyílás kiszúrásával, a salakot levezette, a vas a teknő fenekén maradt, salakkal erősen átszőtt állapotban. Innen a 100-150 kg-nyi vasat a hámor teljes személyzete vasrudakkal egyben, vagy darabokban, a tűzhely előtti talajra kiemelte, ahol azt a segédek fakalapácsokkal ütlegelni kezdték és tömörítették. Ezáltal belőle a salak jelentős részét kipréselték és a bucavasat kezelhető alakúra hozták. A hámor személyzete ezután a kenyéralakú bucát a pöröly üllőjére emelte és átadta a kovácsmesternek. Az olvasztás folyamata ezzel tulajdonképpen be is fejeződött, de hátra volt még a tűzhely teknőjének a kitakarítása. Annak fenekén ugyanis keményebb, már acélba hajló, rögök maradtak vissza, amelyeket szerszámok készítéséhez külön dolgoztak fel. Miután a teknő ezektől is megtisztult, következhetett az újabb adag olvasztása.

A feldolgozás, a vasgyártás második fázisa, a bucavas feldarabolásával kezdődött. A bucát a nyeles ékkel négy, vagy több darabra hasították, a darabokat a kovácsmester a pörölyön egyenként tömörítette és szegletesre kovácsolta. Ezzel véget ért a vas durva alakítása, amelynek eredménye a féltermék, a durvavas lett. A továbbiakban a félterméket a kovácstűzhelyen újra hevítették és tovább nyújtották készárúvá, a hevítést és darabolást esetleg többször is megismételve. Agricola ábrája bemutatja a korabeli pörölyt is, amely itt u.n. mellkalapács-rendszerű volt. A kalapács nyele egykarú emelőként billegett, annak emelgetéséről a pöröly egyik oldalán végigvezetett bütykös tengely gondoskodott. A pöröly szerkezetét teljes egészében faácsolat képezte, abban vasalkatrészként csak az üllő, a verőfej és a vele egybetartozó kalapács jelent meg. A kalapácsütések gyakoriságát a kovácsmester a vízadagoló rúddal szabályozta.

A könyv ábráján a vashámor termékeit is láthatjuk, mégpedig két formában. A féltermék négyzetesre kovácsolt, egyik végén kihegyezett vasdarab, a készárú laposvas, amelyet 3-4 kg-os darabokra osztottak. Az ábrán más késztermék nem látható, a szöveg azonban további hámortermékként említi az ekevasat és a kerékabroncsot.

A kilencedik könyvben egy másik ábra is foglalkozik a bucagyártással, s az egy aknáskemencével felszerelt vashámor részletét ábrázolja. Az aknáskemence mellett itt is megtalálható az alakítópöröly, viszont a másodmelegítő kovácskemence hiányzik és nincs utalás a hámor termékeire sem. A hámor verőfeje széles kovácsoló felületben végződik, ami azt sejteti, hogy ebben a hámorban nem végeztek nyújtókovácsolást, a kemencéből kinyert bucavasat tömörítették és valószínű csak féltermék szintig alakították, majd egy másik hámornak adták át nyújtásra. Ebben a hámorban az érceket aknáskemencében olvasztották, amelyet az olvasztómester kőlépcsőről adagolt és a segítője a hámortérben tárolt szenet és ércet füles kosárban adta a kezére. A bucakemence mindössze másfél méter magas volt és az adagolónyílásán kicsapó lángok elárulják, hogy abban az ércet olvasztás közben is adagolták. A kemence egyébként téglából készült, s annak mellrészét ideiglenesen tapasztott fallal zárták le. A kemence elé salakgödröt ástak, a kicsorgó salakot nyilvánvalóan abba folyatták.

Az aknáskemencés vasgyártáshoz a szerző kevés ismertetést fűz, mindössze annak szükségességét hangoztatja, a következő indoklással: A vasérc, amely rezet tartalmaz, vagy az olvasztásnál csak nehezen ömlik meg, több munkát és hevesebb tüzet kíván. Ugyanis ilyen esetben nemcsak a fémes részeket kell a fémnélküliektől elkülöníteni, ami az érc zúzásával történik, hanem meg kell pörkölni, hogy eltávozzanak belőle az idegen fémek és a káros nedvek, majd még ki is kell mosni, hogy a könnyű mellékanyagoktól is megszabaduljon. Mindezen műveletek után az ércet az első fajtájú kemencéhez hasonló, de annál tágasabb kemencében dolgozzák fel, hogy egyszerre több ércet és szenet rakhassanak be. Ha az ilyenfajta ércet egyszer, vagy kétszer megolvasztják, akkor olyan vasat nyernek, amelyet a kovácstűzhelyen izzítva, a nagy vaspöröly alatt meg lehet dolgozni és éles vésővel fel lehet darabolni."

A fent elmondottakat tehát úgy kell értelmezni, hogy Agricola korában az alacsony olvadáspontú és könnyen redukálható érceket teknős tűzhelyen, a magas olvadáspontú és nehezen redukálhatókat viszont aknás kemencében olvasztották. A két kemence eltérésén kívül azonban a vasgyártás folyamata megegyezett.

Külön ábrát és ismertetést találunk Agricola művében az acélgyártásról. Ehhez meg kell jegyeznünk, hogy a vas történelme során, egészen a bessemerelés belépéséig, a vasat (kovácsvasat) és az acélt élesen megkülönböztették egymástól, nyilvánvalóan azok igen lényegesen eltérő használati tulajdonságai miatt. Úgy látszik Agricola fontosnak tartotta az acélt külön kezelni és egy acélhámort is bemutatni. Az ő acélhámorában a gyártás három fő mozzanatból állt: a készítésből, az alakításból és az edzésből.

Az acél teknős kovácskemencében készült, amely azonosnak látszik a később általánosan elterjedt frissítő tűzhelyekkel. A tűzhely teknőjébe kovácsvasdarabokat és könnyen olvadó ércet raktak és azt folyékonnyá olvasztották. Ebbe az olvadékba vasdarabokat dobáltak és a betétet addig izzították, míg a vasdarabokat a folyékony vas fel nem oldotta. Az oldódás következtében azonban a betét egész tömegében pépszerűvé vált és acél jelleget vett fel. Ezután a pépes anyagot részleteiben alakosra kovácsolták, majd vízbe dobták, s ezzel megedzették. Az edzett darabot eltörték és a töretfelület alapján elbírálták, hogy a vas kellő mértékben átalakult-e acéllá. A műveletet azzal folytatták, hogy a már egyszer kikovácsolt darabokat egy újabb olvadékba visszarakták és ismét alakították. Ezt a műveletet esetleg többször is ismételték.

Agricola műhelyeiben, végső fokon, kétféle acéllal találkozunk: egyrészt a bucavas maradékaként kinyert kisebb keménységű és kevésbé finom acélos kovácsvassal és az acélhámorban célra gyártott és minden bizonnyal keményebb acéllal.