たたら製鉄の技術論(15)：製鉄炉の炉高と炉内状態（その1）

摘要

R.F.Tylecote著「History of Metallurgy」を読んでいて奇妙なことに気がついた．欧州で発達した製鉄炉のほとんどは炉高1.2m程度であり，ルッペと共に生成するスラグは全てファイアライト系で酸化鉄は50～60mass％含まれている．これはたたら製鉄でも同じである．ところが紀元前後の中国漢帝国時代の銑鉄製造と共に生成するスラグ中の酸化鉄は数％に低下している．明治期に開発された角炉は炉高3m程度で銑鉄を製造しており，やはりスラグ中の酸化鉄濃度は数％に下がっている．スラグ中の酸化鉄濃度あるいは炉内酸素分圧を決定する要因は何か，これを明らかにする．ところで遺跡で発掘される製鉄炉では平面形状は保存されているが，炉壁は崩れていることが多く，その高さを推定することは困難である．しかし，発掘されるスラグや鉄製品の組成から製鉄の状態を知ることができる．炉の高さとその炉で行われた製鉄の状態の間に関係があれば，スラグや鉄の組成から逆に炉の高さを推定することが可能である．本報告では，木炭を燃料および還元剤に用いた製錬炉の形状とスラグの組成が時代と地域である程度分かっている事例を分析し，製鉄炉の高さと炉内状態の関係を考察する．