Besi Bunga
Peleburan besi mengikuti praktik yang ditetapkan untuk produksi logam berwarna yang telah berlangsung di beberapa bagian Timur Tengah selama hampir 2000 tahun. tanur berbentuk mangkuk sederhana—lubang dangkal dan umumnya tanah liat atau batu—dilingkupi sang dinding tanah liat melingkar rendah. Tembok-tembok ini kadang-kadang hanya dengan tinggi lutut (orang Romawi membentuk sebagian akbar logam mereka di tungku dengan tinggi tidak lebih dari 1 m dan diameter pada kurang dari setengah meter), tetapi pada beberapa bagian dunia usang (termasuk Afrika Tengah) mereka akhirnya mencapai ketinggian. lebih dari 2 m. Tungku diisi dengan arang dan bijih besi yang dihancurkan (dan sering dipanggang), serta suhu yg relatif tinggi dicapai dengan meniup udara melalui tuyères, tabung tanah liat sempit yang disisipkan di dekat permukaan .
Tuyères dihubungkan ke bellow kulit buat memaksa udara masuk ke tanur dan buat meningkatkan suhu peleburan. Bellow mungil dioperasikan dengan tangan, yang lebih besar dengan berat insan (menggunakan pedal atau btg goyang), dan bellow yang paling bertenaga akhirnya ditenagai sang kincir air. Suhu pada dalam tungku berbahan bakar arang ini biasanya tidak mencapai lebih asal 1100–1200°C (dan tak jarang kurang berasal 900°C), relatif tinggi buat mereduksi oksida besi dan jauh dari relatif buat melelehkan logam serta menghasilkan besi cair (murni). Fe mencair di 1535°C): produk akhir asal peleburan ini artinya mengembang, massa mirip spons yg terbuat dari besi dan terak kaya besi yang terdiri dari pengotor bukan logam (Bayley, Dungworth, & Paynter, 2001). oleh karena itu nama umum dari tungku ini, bloomery, serta produknya, bloomery iron.
Eksperimen terkini menunjukkan kisaran kondisi yang cukup sempit yang diperlukan untuk peleburan yang berhasil . waktu syarat pada pada tungku tidak relatif mereduksi tak terdapat logam yang dihasilkan, hanya slag kaya besi, tetapi ketika terlalu reduksi slag menjadi terlalu kental serta tidak dapat dipisahkan menggunakan mudah berasal logam. kondisi menengah membentuk mekar yg baik; sebagian besar terak asal berasal bijih besi, sekitar 30% asal berasal lapisan tungku silika, serta kurang asal lima% ialah abu bahan bakar (Paynter, 2006). mengembang yg dibuat pada tungku awal terkecil mempunyai berat kurang asal 1 KG, rentang abad pertengahan yg lebih spesial artinya lima–15 Kilo Gram, dan massa mengembang semakin tinggi sebagai 30–50 Kilo Gram (atau bahkan lebih asal 100 Kilo Gram) hanya dengan diperkenalkannya tungku yg lebih tinggi dan bellow bertenaga kincir air.
Besi Bloomery umumnya mengandung antara 0,3% C dan 0,6% C, serta pada Eropa itu adalah satu-satunya bahan besi yang tersedia dalam jumlah yang signifikan selama zaman kuno serta sampai periode abad pertengahan lalu. Besi yang diproduksi oleh Bloomeries dikonsolidasikan dan dibuat oleh smithing berikutnya: pemanasan berulang dan memalu mengembang diharapkan buat membentuk massa besi tempa yg mengandung hanya 0,04-0,08% C dan itu giat, praktis dibuat, serta bisa dilas. Besi tempa digunakan buat membuat aneka macam macam senjata serta objek utilitarian dan ornamen, mulai asal mata panah hingga baut serta kapak , dan investigasi metalurgi terbaru temukan sejumlah mungil terak yg terperangkap pada produk ini.
Bloomeries memasok seluruh besi Eropa selama peningkatan permintaan pertama yang mencolok pada benua itu buat logam yang dimulai di abad kesebelas—dengan diperkenalkannya surat besi, awalnya menjadi plakat logam kecil, lalu menjadi simpul yang ditempa menggunakan tangan dan dipaku—dan diperluas selama abad ke 2 belas dan ketiga belas. ada peningkatan dalam produksi senjata tangan (mulai asal pisau sampai gada) serta helm, serta alat dan perkakas pertanian dan transportasi, menggunakan besi yg diubah sebagai bajak, garpu rumput, sabit, cangkul, Alaihi Salam roda gerobak, simpai (buat tong, gerobak, dan kincir angin), serta tapal kuda. Penggunaan palu tempa bertenaga yg pertama kali didokumentasikan yg digerakkan sang kincir air berasal dari tahun 1135 pada biara Cistercian yang populer di Clairvaux. Lebih banyak besi jua masuk ke pada konstruksi sebagai baut, panggangan, palang, serta penjepit, dan pada abad ketiga belas pita logam dipergunakan di Notre Dame de Paris. Seabad lalu istana kepausan di Avignon mengkonsumsi 12 t logam.
Peleburan Bloomery dipraktekkan oleh hampir semua budaya global usang, serta ribuan perapian ad interim yang sederhana ini (kadang-kadang dengan bagian dinding yang masih utuh) digali di daerah mulai dari Afrika Sahelian dan sub-Sahara hingga nomaden. masyarakat di stepa Asia Tengah, dan asal pesisir Sri Lanka hingga Skandinavia (Olsson, 2007; Svensson et al., 2009) dan Korea, di mana praktik mungkin sudah ditransfer berasal apa yg sekarang menjadi daerah pantai Pasifik Rusia daripada berasal Cina pada mana besi tuang dominan .
Sebagian akbar bukti peleburan besi Euroasian paling awal sudah dikenal sejak lama g ketika, dengan poly sisa -sisa struktur yang lebih sederhana dan lebih rendah (sering dianggap tempa Korsika) serta tungku yang lebih kuat dan lebih tinggi (diklaim tempa Katalan) ditemukan berasal Atlantik sampai Ural. sebaliknya, penggalian baru asal bloomery antik dan almanak karbon baru sudah membarui pandangan kami perihal perkembangan metalurgi besi di Afrika . Temuan ini membagikan kegiatan peleburan awal pada wilayah mulai dari Lembah Senegal Tengah di barat hingga Lembah Nil di timur, serta dari cekungan Eghazzer Niger hingga daerah Great Lakes pada Afrika Timur, dengan poly penanggalan yg terjadi lebih asal 2500 tahun sebelumnya. hadir dan menggunakan suhu tungku tereka 1100–1450°C.
Kegigihan teknik peleburan ini dibuktikan sang fakta bahwa toko bunga Spanyol di San Juan Capistrano ialah pabrik besi tertua di California, dan toko bunga yang beroperasi bertahan di beberapa bagian Inggris hingga abad kedelapan belas; di beberapa bagian Spanyol dan pada Prancis selatan mereka masih ada di pertengahan abad kesembilan belas. Peleburan Bloomery hanyalah langkah pertama untuk mendapatkan logam yang berguna: spons besi yg dicampur dengan terak harus diproses dengan cara berulang kali dikerjakan (ditempa) dengan pemanasan serta palu bergantian (membutuhkan sebanyak 30–50 siklus) buat menghilangkan residu-residu kotoran dan buat membentuk besi tempa yg bisa ditempa menjadi senjata, sepatu kuda, ujung tombak, paku, serta benda besi kecil lainnya. Selama berabad-abad seluruh kerja panas serta kerja keras ini dilakukan di mana-mana secara manual, serta hanya penggunaan kincir air yg lebih akbar yg memungkinkan buat menciptakan tempa mekanis menggunakan palu yang lebih berat. Meski begitu, kombinasi tradisional berasal bloomeries dan forges ini mempunyai batas produksi yang jelas.
menjadi operasi batch skala kecil — setiap panas dilarang buat menghilangkan massa padat yg cukup mungil — peleburan besi pada pabrik bunga bertingkat rendah tradisional tidak akan pernah bisa memasok permintaan logam berskala besar dengan cara yang ekonomis, dan padat karya (dan jua sangat intensif tenaga) penempaan menambah porto (selanjutnya semakin tinggi dengan kehilangan besi yg substansial selama proses penempaan). tidak mengherankan, menggunakan meningkatnya permintaan, beberapa toko bunga Eropa, yang dicontohkan oleh Stucköfen Jerman serta Austria abad pertengahan, menjadi lebih tinggi (Museum Technisches di Wina memiliki contoh yang indah). Tungku ini masih membuat sejumlah kecil logam (Macet) yg pemindahannya memerlukan robekan pada dinding depan struktur, tetapi karena proses peleburan berlangsung sedikit lebih usang dan sebab bellow yang digerakkan sang kincir air menghasilkan ledakan yg lebih kuat dan suhu pada bagian bawah tungku sebagai lebih tinggi, mengembang yg dihasilkan seringkali adalah campuran besi spons dan baja.
