En idé til måske at kunne forstå de forskellige slags jern i jernalder og vikingetid .....

Jeg har fået en idé til, hvordan vi måske kan forstå hvordan smedene i jernalder, vikingetid og tidlig middelalder opfattede de forskellige typer af jern på. Måske, måske, måske ... men nu prøver jeg.... artiklen er skrevet til Smedens Rum 2. Den er lidt omstændelig, fordi min (vilde) idé skal underbygges med rigtig meget dokumentation for at bære - I får ikke tabeller, skemaer og litteraturliste, den er lang nok endda. Men jeg har sat pæne billeder ind undervejs - så kan I hvile øjnene lidt :-).

Jern, kulstofjern og fosforjern - på sporet af myremalmsjernets mange kvaliteter 

Abstrakt

Grundlaget for undersøgelsen er 190 stykker myremalmsjern fra 73 redskaber og våben, der er fundet i Danmark og dateret til jernalder og vikingetid. Ud fra jernets indhold af kulstof og fosfor - kombineret med erfaringerne fra eksperimentalarkæologi - defineres tre mulige jernkvaliteter: rent jern, kulstofjern og fosforjern. Nyt er det, at slaggeindeslutningernes form og mængde inddrages i diskussionen.

Dernæst afsøges smedens viden og kunnen i forhold til de forskellige jernkvaliteter, og det konkluderes, at man i jernalder og vikingetid skelnede mellem mindst tre forskellige kvaliteter af myremalmsjern, og at man udvalgte og behandlede kvaliteterne forskelligt.

Hidtil har vi som arkæologer betragtet jern fra jernalder og vikingetid som én kvalitet. Jern var jern. Men de seneste års systematiske undersøgelser af jern fremstillet af dansk myremalm muliggør, at vi kan nuancere denne betragtning. Det lader nemlig til, at fortidens smede bevidst udvalgte bestemte jernkvaliteter til specifikke arbejdsopgaver. Spørgsmålet er så, hvordan vi skal definere disse kvaliteter, og om vi - ad den vej - kan komme på sporet af deres betydning for datidens smedeprocesser.

Rent jern, kulstofjern og fosforjern – tre hypotetiske jernkvaliteter

Vigtigt er det, at myremalmsjern aldrig var smeltet, men var fast under hele processen fra malm til redskab. Jernalderens og vikingetidens jernredskaber er således ikke fremstillet ved at hælde flydende jern sammen, men ved at svejse jernstykke til jernstykke. Disse jernstykker kan stadig ses på tværsnit af redskaber og våben. Det har også betydning, at myremalmsjern i kemisk sammenhæng er forholdsvist rent. Af fremmedstoffer indeholder det næsten kun kulstof og fosfor (mellem 0 og 0,9%).

Rent metodisk er det således forholdsvis nemt at isolere enkelte stykker jern og bestemme deres eventuelle indhold af kulstof og fosfor. Hypotetisk kan der derfor opstilles tre kvaliteter i dansk myremalmsjern:

·         Jern næsten uden (under 0,1%) fosfor eller kulstof = rent jern

·         Jern med så meget kulstof (0,3% eller mere), at det kan hærdes = kulstofjern

·         Jern med så meget fosfor (0,3% eller mere), at det er koldskørt = fosforjern

Benævnelsen ”kulstofjern” er bevidst foretrukket frem for benævnelsen ”stål”, fordi vi med ”stål” forbinder ganske særlige egenskaber, som myremalmsjernet ikke nødvendigvis har.

Ved klassifikationen skal man være opmærksom på, at myremalmsjern ikke har den samme ensartede kvalitet som det jern, der omgiver os i dag. Myremalmsjernets indhold af kulstof og fosfor kan variere med omkring 0,1% indenfor ganske få centimeter. For at minimere denne unøjagtighed har jeg her valgt alene at inddrage det jern, der indeholder mere end 0,3% af kulstof eller af fosfor i argumentationen. Jeg udelader altså de jernstykker, der indeholder mellem 0,1 og 0,2% fremmedstoffer, fordi jeg ikke ved, om de vil indeholde færre, flere eller den samme mængde i et andet tværsnit af det samme jernstykke.

Det er også værd at lægge mærke til, at opdelingen i tre jernkvaliteter måske ikke er så hypotetisk endda. Adskillige eksperimenter med smedning af myremalmsjern i smedjen i Lejre har tydeliggjort, at nutidens smede umiddelbart kan se og mærke forskel på dem, når de arbejder med myremalmsjern: rent jern, kulstofjern og fosforjern har forskellige og karakteristiske egenskaber i essen og under hammeren.

Der er altså gode grunde til at formode, at opdelingen af myremalmsjern i tre kvaliteter tegner konturerne af de reelle forhold i jernalderens og vikingetidens smedjer. Derfor er det ikke alene muligt men også relevant at tage det næste skridt for at undersøge, hvordan de forskellige kvaliteter blev anvendt og i hvilke kulturelle kontekster, de indgik. 

Slaggeindeslutningernes form og mængde

Men inden det sker, skal et vigtigt - og ikke tidligere anvendt - pejlemærke inddrages i diskussionen: formen og mængden af de slaggeindeslutninger, der ligger inde i jernet.

I myremalmsjern er jern og slagge ikke fuldstændigt adskilt. Allerede ved udvindingen blev små slagger fanget og fulgte så med, når jernsvampen blev samlet til jernstykker og stykkerne smedet til redskaber. Slaggeindeslutningernes kemiske sammensætning er tidligere diskuteret i forbindelse med herkomstbestemmelse af jern (Jouttijärvi 1994; Blackelock et. al. 2009), men deres fysiske egenskaber, deres form og deres mængde, er ikke tidligere inddraget systematisk.

Slaggeindeslutninger kan ses i et mikroskop og beskrives forholdsvist objektivt ud fra det svenske Jernkontorets standard (SS 11 11 16 kort II). Fig. 1. Denne standard er de retningslinjer, der anvendes af industrien til beskrivelse af ikke metalliske indeslutninger i jern. Her angiver en talværdi (1-5) slaggens mængde og en bogstavkombination dens form. De små slagger kan være runde (især værdierne AS og DH), ovale (især værdierne AH og DM) eller flade (især værdierne AM og AT) - de kan også ligge i jernet som lange, sammenhængende bånd (især værdierne CH og CM).

En slaggebeskrivelse, der for myremalmsjernets vedkommende kan suppleres med eksperimentelle erfaringer. Analyse af jern fra forsøg med udvinding og smedning viser nemlig, at slaggeindeslutninger oftest er helt runde i jernsvamp, der lige er taget ud af ovnen, men gradvist bliver fladere - og deres antal gradvist færre - jo mere, der smedes på jernet (Lyngstrøm 2001; 2002).

Rent jern, kulstofjern og fosforjern – en nærmere karakteristik

Grundlaget for denne undersøgelse af de tre jernkvaliteter er 190 stykker myremalmsjern fra 73 redskaber og våben, der er fundet i Danmark og dateret til jernalder og vikingetid (Lyngstrøm 2008, 117-177). Ud af disse jernstykker indeholder 79 kun en forsvindende lille mængde kulstof eller fosfor (> 0,1%) og 31 indeholder mellem 0,1 og 0,2% af enten kulstof eller fosfor. Det efterlader os med 80 stykker jern, hvoraf de 60 indeholder mere end 0,3% kulstof (kulstofjern) og de 20 stykker indeholder mere end 0,3% fosfor (fosforjern).

Når slaggeindeslutningernes mængde og form beskrives i disse stykker, så ses det, at der findes kulstofjern næsten uden slagge (med værdier på mellem 1 og 2), mens der procentvist er flere stykker rent jern og fosforjern med mange slagger (med værdier på mellem 4 og 5). Slaggeindeslutningernes form i de tre jernkvaliteter varierer også: procentvis er der flere flade slagger i kulstofjernet og fosforjernet end der er i det rene jern.

Vi kan også antage, at der har været flere slaggeindeslutninger i det rene jern og i fosforjernet end der har været i kulstofjernet, da det blev taget ud af ovnen - og at der formodentlig er smedet længere tid (flere varmer og/eller flere slag) på kulstofjernet og fosforjernet, end der har på det rene jern.

Anvendelsen af de forskellige jernkvaliteter – den kulturelle kontekst

Men hvilke jernkvaliteter foretrak smeden til de forskellige opgaver? Ud fra mikroskopi og kemiske analyser af prøver fra de 73 redskaber og våben ses det, at rent jern er anvendt til knive og stigbøjler, kulstofjern til knive og tveæggede sværd, og at fosforjern er brugt til rette knive, halvmåneformede knive og stigbøjler. Desuden ses det, at smeden kunne kombinere rent jern og kulstofjern i den kniv, som kvinder og mænd bar i bæltet, mens han primært anvendte rent jern til de knive, der er efterladt i bebyggelserne. Men billedet er komplekst. For der synes ikke alene at være typologiske og funktionelle forskelle i anvendelsen af de tre kvaliteter af myremalmsjern. Der har også været kronologiske, økonomiske og måske regionale forskelle.

Kronologiske, økonomiske og måske regionale forskelle

Tolv af de knive, hvor jernets slaggeindeslutninger er undersøgt, er smedet i tiden omkring Kristi fødsel. Det er knive fundet i gravene fra Idskov, Birket og Vogn i Nordjylland (Bech 1980, 70; Jensen 1995, 76; Lyngstrøm 2008, nr. 49-50 & 54-56), fra Vendehøj, Farre og Vindblæs i Østjylland (Ejstrud og Jensen 2000, 177ff; Lyngstrøm 2007; Lyngstrøm 2008, nr. 66-71; Lyngstrøm 2009, 24ff) og fra Lønhøjvej i Vestjylland (Hansen 1985, 93ff; Lyngstrøm 2008, nr. 72-74). Til disse knive er anvendt i alt 21 stykker jern, hvoraf de 15 karakteriseres som rent jern, de tre som kulstofjern og tre som fosforjern. I det rene jern er slaggeindeslutningerne overvejende flade (AM og AT), men der er også ét jernstykke med runde slagger (AS) og ét med en blanding af runde og ovale slagger (AH/AS). I kulstofjernet og fosforjernet er slaggeindeslutningerne flade (AM/DM) eller ovale (AH). Mængden af slagger varierer mellem de forskellige jernkvaliteter: den er gennemsnitligt værdisat til 3,1 for det rene jern og til 2,3 for såvel kulstofjern som fosforjern.

Mens hovedparten af disse knives ejermænd sandsynligvis har været bønder, så tilhørte den eller de gravlagte i Birket i Vendsyssel et helt andet socialt miljø. Det er en brandgrav, hvor den halvmåneformede kniv blev fundet sammen med en guldfingerring, to tveæggede sværd, to spyd, et skjold, en anden kniv, en jernring og adskillige beslag. Sandsynligvis spillede de sociale og økonomiske forhold, som denne mand levede under, ind på den kvalitet af jern, der var udvalgt til kniven: den halvrunde kniv var med professionel sikkerhed smedet sammen af to stykker fosforjern (0,9% fosfor), hvor svejsesømmen var lagt nøjagtigt i knivens midterlinje. Der var kun få (2) og flade (AM og AM/CM) slaggeindeslutninger i fosforjernet (Lyngstrøm 2008, nr. 56).

De sociale og økonomiske omstændigheder må også tages i betragtning, når jernet fra vikingetidens ryttergrave vurderes. Her er jernkvaliteten i stigbøjlerne fra gravene Rosenlund, Næsby, Ketting I og Ketting X undersøgt sammen med de tveæggede sværd fra Næsby og Ketting I og et spænde fra seletøjet i Næsby (Lyngstrøm 1995, 143ff). Fra de fire stigbøjler blev der i alt isoleret fem stykker jern, hvoraf de tre var rent jern og de to var fosforjern. Alle stykker indeholdt få (2) og flade slaggeindeslutninger (AM og CM). Spændet var smedet af rent jern og havde få (2) og ovale (AH) slaggeindeslutninger. I tværsnittene af de to sværd blev der isoleret i alt seks stykker jern: to af rent jern og fire af kulstofjern. De to stykker rent jern havde flade (AM) slaggeindeslutninger, mens slaggerne i kulstofjernet var runde (DH) eller lå som lange, sammenhængende bånd (CH). Mængden af slagger varierede mellem de forskellige jernkvaliteter: mængden er gennemsnitligt værdisat til 3,5 i det rene jern, men kun til 1,5 i kulstofjernet. Også i disse genstande var svejsesømmene perfekte.

Anderledes fremtræder jernkvaliteten i sværdene 300 år tidligere. I tre enæggede sværd (saxe) fra gravene på Lousgaard, Bornholm, er der i alt isoleret ni jernstykker, hvoraf de syv kan karakteriseres som rent jern, et stykke som kulstofjern og et stykke som fosforjern (Jouttijärvi & Lyngstrøm 1990, 64; Lyngstrøm 2008, nr. 36-38). I det rene jern er slaggeindeslutningerne både ovale og flade (AH/AM) eller de er udelukkende flade (AM), men der er også et jernstykke med runde slagger (DH), som ligger i bånd (CH). I kulstofjernet er slaggeindeslutningerne ovale (AH), mens de i fosforjernet er flade (AM). Mængden af slagger varierer mellem de forskellige jernkvaliteter. I de ni stykker er slaggemængden gennemsnitligt værdisat til 4,5 for det rene jern, 3 for kulstofjernet og 3 for fosforjernet. Man har altså arbejdet med væsentligt mere slaggeholdigt jern til våbnene i yngre germansk jernalder end man gjorde i vikingetiden. Eller er det fordi, man generelt anvendte andre jernkvaliteter til enæggede sværd? Eller dækker variationen over regionale forskelle? Som altid, når vi kun har få og vilkårlige brikker af fortidens virkelighed, er spørgsmålene langt flere end svarene.

Typologiske og funktionelle forskelle

Som et andet eksempel på de tre jernkvaliteters anvendelse kan analyserne fra en lille bebyggelse med grubehuse, Birkely i Nordsjælland, fremhæves. Herfra er jernet i seks knive, dateret til vikingetid, undersøgt. De er smedet af i alt 17 stykker jern, hvoraf de 13 stykker karakteriseres som rent jern, de to stykker som kulstofjern og de to sidste som fosforjern (Bodilsen 1993, 121f; Lyngstrøm 2008, nr. 5-10). I det rene jern er slaggeindeslutningerne overvejende ovale (AH og DM), men der er også et jernstykke med runde slagger (AS) og tre jernstykker med flade slagger (AM). I kulstofjernet er slaggeindeslutningerne ovale og flade (AM/DM og AT), mens de i de to stykker fosforjern er ovale (AH). Mængden af slagger varierer mellem de forskellige jernkvaliteter. I de 17 jernstykker er de gennemsnitligt værdisat til 3,6 for det rene jern, 2,5 for kulstofjernet og 5 for fosforjernet.

Ikke langt derfra på den nogenlunde samtidige gravplads i Hornsherred, Gerlev-Dråby, er der undersøgt fire knive, der er smedet af i alt 11 stykker jern. Heraf er de fem rent jern, de fem kulstofjern og det sidste jernstykke fosforjern (Lyngstrøm 2008, nr. 1-4). I det rene jern er slaggeindeslutningerne både runde (DH), ovale (AH) og ligger som bånd (CM), mens de i kulstofjernet er ovale (AH) eller flade (AM). I fosforjernet karakteriseres slaggerne som en blanding af runde og ovale former (AH/DH). Også her varierer mængden af slagger mellem de forskellige jernkvaliteter. I de 11 stykker er deres mængde gennemsnitligt værdisat til 4,6 for det rene jern, 2,7 for kulstofjernet og 5 for det ene stykke fosforjern.

Noget anderledes ser det ud for jernet i knivene fra gravpladsen Nr. Grødbygård på Bornholm, hvor gravene er anlagt i begyndelsen af 1000-tallet. Her er jernet i syv knive undersøgt og de er smedet af i alt 21 stykker jern. Af disse stykker kan de 14 karakteriseres som rent jern og de syv som kulstofjern. Der er ikke fundet fosforjern i de knive, der blev analyseret (Wagnkilde 1999; Lyngstrøm 2008, nr. 27-33). I det rene jern på Nordre Grødbygård er slaggeindeslutningerne både ovale (AH), flade (AM) og ligger i bånd (CH), mens de hyppigst er flade (AM) i kulstofjernet. I de 21 jernstykker er slaggernes mængde gennemsnitligt værdisat til 3,3 for det rene jern og 2,3 for kulstofjernet.

På Langeland er jernet i ni knive fra vikingetidsgravene på Stengade II, Bogøvej og Kaagaarden er undersøgt. De er smedet af i alt 16 stykker jern. Af dem karakteriseres 10 stykker som rent jern, tre stykker som kulstofjern og tre som fosforjern (Grøn et. al. 1994; Lyngstrøm 2008, nr. 40-48). I det rene jern er slaggeindeslutningerne både runde (AS), ovale (AH) og flade (AM), mens de hyppigst er flade (AM) i kulstofjernet og ovale (AH og DH) i fosforjernet.  I de 16 jernstykker er slaggernes mængde gennemsnitligt værdisat til 3,9 for det rene jern, og 2,3 for kulstofjernet og 4,3 for fosforjernet.

Det kan konkluderes, at smedene anvendte flere stykker rent jern til de knive, der blev anvendt på bebyggelsen Birkely, end de gjorde til de knive, der ligger i gravene fra vikingetiden. Er denne forskel regionalt betinget, eller er det fordi, det er knive med en helt speciel funktion, der blev fundet på Birkely? I nogle områder ser det rene jern også ud til at have indeholdt betydeligt mere slagge end i andre landsdele; måske arbejdede smedene nær Gerlev-Dråby og smedene fra Lousgaard generelt med mere slaggeholdigt myremalmsjern end andre gjorde?  Igen er der flere spørgsmål end der er svar.

På sporet af myremalmsjernets mange kvaliteter

På trods af, at der indgår 190 stykker jern i denne undersøgelse, så er grundlaget for tilfældigt og for begrænset til at give et overblik over 1500 års anvendelse af myremalmsjern. Men også i en større og mere systematisk anlagt undersøgelse må vi acceptere, at grænserne mellem de enkelte jernkvaliteter vil være labile og til en vis grad åbne for forhandling - såvel teknologisk (myremalmsjern er ikke homogent, og her er udeladt jernstykker med 0,1 eller 0,2 % fremmedstoffer) som kulturelt (jernets kvalitet er altid fortolket for os gennem den enkelte jernaldersmeds viden og kunnen).

Det ændrer dog ikke ved, at smeden i jernalder og vikingetid ikke betragtede jern som jern. Men som et materiale, hvoraf han kunne udvælge stykker, der hver især havde forskellige egenskaber. Så skønt den overordnede inddeling i rent jern, kulstofjern og fosforjern er en systematisering, der er foretaget efter nutidens arkæologers og smedes kriterier, så forekommer de her beskrevne kriterier alligevel anvendelige. Og de vil kunne anvendes som et redskab til at forstå brugen af de forskellige kvaliteter myremalmsjern, netop fordi det er muligt - ud fra en arkæologisk kontekst - at undersøge, hvor, hvornår og hvordan jernkvaliteterne blev anvendt.

Den hyppigst anvendte jernkvalitet igennem jernalder og vikingetid må have været rent jern. Fig. 3a. Vi må også antage, at der, allerede når jernsvampen blev taget ud af ovnen, generelt var flere slaggeindeslutninger i det rene jern og i fosforjernet end der var i kulstofjernet. Måske blev der smedet i længere tid (flere varmer og/eller flere slag) på fosforjernet, end der blev på kulstofjernet. Og den høje kvalitet både af materiale og smedearbejde i den halvmåneformede kniv fra Birket tyder på, at der kan ligge økonomiske og sociale implikationer gemt i anvendelsen af de forskellige jernkvaliteter. Dette understøttes af, at det jern, der blev anvendt til genstandene i vikingetidens ryttergrave har færre slaggeindeslutninger end det jern, der blev anvendt til bøndernes knivblade. Jern, der indeholder mange slagger, kan være vanskeligt at bearbejde, da slaggerne under smedningen ”arbejder sig frem” til jernets overflade og skæmmer den. Undersøgelsen har også åbnet et typologisk og funktionelt aspekt, for i vikingetiden kan der have været anvendt flere stykker rent jern til de knive, som vi finder på bebyggelser, end til de knive, vi finder i grave. Måske havde knivene fra grubehusene på Birkely en anden funktion end de knive, som vikingerne bar i bæltet. Og endeligt må vi være åbne for, at en jernkvalitet kan ændre sig over tid, da undersøgelsen viser, at fosforjern har færre slaggeindeslutninger omkring Kr. f. end det har 600 eller 900 år senere. Måske var det rene jern af en bedre og mere ensartet kvalitet i den sene førromerske og den tidlige romerske jernalder end det havde i yngre germansk jernalder og vikingetid. 

En større og mere systematisk anlagt undersøgelse af de forskellige kvaliteter af myremalmsjern vil uden tvivl kunne bringe ny indsigt. Andre jernkvaliteter vil kunne identificeres ligesom kronologiske, økonomiske, sociale, funktionelle og måske regionale aspekter vil kunne uddybes. Hidtil har vi kun slået nogle mere eller mindre tilfældige kighuller ind til en kompleks virkelighed.

Note

Phd-stipendiaterne Lone G. Thomsen og Morten Ravn fra SAXO-instituttet på Københavns Universitet takkes for deres kritiske og konstruktive kommentarer til denne artikel. Slaggeindeslutningernes form og mængde er beskrevet af Arne Jouttijärvi og Henriette Lyngstrøm. De er fremlagt i kataloget til bogen Dansk jern (Lyngstrøm 2008).

Железоплавильные эксперименты и эксперименты с очисткой губчатого железа от шлака

(Forsøg med udvinding og rensning af jern)

Железоплавильные эксперименты. В Дании проводилось несколько экспериментов по извлечению железа из болотной руды. Плавки выполнялись в копиях печей типов Эспевай, Дренгстед, печей с выпуском шлака и земляных (ямных) печах. Многие эксперименты проводились любителями-неспециалистами: бойскаутами, учениками вечерних школ или сотрудниками многочисленных «экспериментальных центров», где обычно такие эксперименты привлекают большое количество посетителей. Обычно эксперименты в Дании проходит следующим образом: строится печь из глины с примесью соломы, песка или гравия. Твердая болотная руда доставляется из западной Ютландии. Она содержит от 60 до 75% окиси железа и, как большинство датских болотных руд, значительное количество окиси фосфора. Сначала руда обжигается на открытом огне так, чтобы она подверглась ряду физических и химических изменений, которые облегчают последующий процесс восстановления. Вода испаряется, органические компоненты выгорают, что увеличивает пористость руды. Обожженная болотная руда приобретает темный красновато-коричневый оттенок, она пористая, легкая и сильномагнитная. В это же самое время печь предварительно разогревается. Затем она заполняется древесным углем и болотной рудой, и температура внутри горна увеличивается с помощью искусственного или естественного поддува воздуха. Как только температура достигает 1200ºС, начинает течь шлак. Печь многократно заполняется древесным углем и обожженной болотной рудой – обычно в весовом соотношении 2:1 или 1:1. Процесс длится от 10 до 30 часов в зависимости от типа печи и ее устройства. 

Эксперименты с очисткой губчатого железа от шлака. Эксперименты по моделированию древнего процесса обработки железа весьма немногочисленны. Причина этого кроется в нескольких факторах. С одной стороны, для Дании, так же, как для Европы более характерны были хронологические, типологические и, особенно, технологические исследования, чем исследования относительно экономической и социальной роли железа. Другая причина состоит в том, что только в последние годы удалось получить достаточное количество губчатого железа из болотной руды при экспериментально-археологических плавках. Это означает, что только теперь стал доступен количественно необходимый материал для экспериментов с очисткой и обработкой железа. В настоящее время проведено несколько серий экспериментов в историко-археологическом экспериментальном центре в Лайре, где исследовались основные кузнечные процессы: расплющивание, обрезка, сворачивание и сварка. Кроме того изучался процесс очистки и обработки железной крицы, полученной при восстановлении железа из руды. Перед каждым новым экспериментом очаг, наковальня и пол тщательно очищались для того, чтобы избежать попадания частиц, оставшихся от более ранних опытов. Цементный пол был разделен на шесть зон с наковальней в центре. Регистрировались потребление железа, древесного угля, а также время эксперимента и число ударов молота. Для всех экспериментов использовался молот весом 2 кг. После окончания процесса очистки шлак из каждой зоны был аккуратно собран и детально описан. Был идентифицирован кузнечный шлак, и образцы были отобраны для последующего металлургического анализа. Таким образом были обработаны пять железных криц.

Очистка железной крицы молотом на наковальне. При первом нагревании кузнец держал железную крицу клещами в очаге до тех пор, пока не была достигнута точка плавления шлака. Шлак начинал капать в очаг, кузнец постепенно поворачивал крицу, постоянно за ней наблюдая. Когда, по его оценке, из крицы вытекало достаточное количество шлака, он вынимал крицу, клал ее на наковальню и начинал отжимать ее, но не стучать по ней. Экспериментами доказана большая важность первого нагревания крицы для всего процесса очистки. Именно в ходе первого нагрева кузнец оценивал свойства железной крицы: количество и качество железа и его распределения в губчатом куске. В течение процесса очистки расплавленный шлак стекал в основание очага и застывал там в виде толстого, выпукло-вогнутого кузнечного шлака, в то время как другой тип шлака в виде больших, иррегулярных хлопьев получался путем проковывания крицы на наковальне. Маленькие частички железной крицы откалывались и падали поблизости от рабочего места, в то время как частично магнитные шарики шлака с неровной поверхностью отлетали от наковальни на более далекое расстояние. 

Очистка железной губки в земляной яме с глиняной обмазкой. Другой способ очистки железной крицы состоял в ее нагревании в глубокой яме с боковым поддувом. Стены ямы облицованы сплошным слоем глины, служившим кожухом или экраном. В процессе очистки использовался искусственный воздушный поддув. Эксперимент проводился с использованием крицы весом 1,4 кг и небольших кусочков древесного (букового) угля размером до 5 см, общим весом 2,5 кг. Эксперимент, однако, не увенчался успехом.

Эксперименты с обработкой железных брусков.  Изготовление ножей из железных брусков, получающихся после очищения крицы - процесс относительно несложный. Он протекает достаточно быстро, не требует много древесного угля и не оставляет большого количества шлаков в очаге и вокруг наковальни. Систематические и хорошо документированные эксперименты по обработке железных брусков проводились в историко-археологическом исследовательском центре в Лайре, в 1993-1998 гг. Они проводились при участии археологов, кузнецов и металлургов, и каждый отдельный нож изготавливался по той же самой технологии, что и настоящие древние ножи. Все используемые части железа были металлургически проанализированы перед началом экспериментов, железный брусок и законченный нож взвешивались, шлаки вокруг наковальни и горна собрались и анализировались, кроме этого подсчитывались удары молота, и измерялось время эксперимента.

Эксперименты по изготовлению ножей раннего железного века. В качестве эксперимента были изготовлены точные копии 12 ножей раннего железного века: восемь ножей типа I: 1994/5-8, 1998/1-4, и четыре ножа типа II: 1994/1-4.

Эксперименты по изготовлению ножей позднего железного века. Были изготовлены точные копии шести ножей позднего железного века: четыре ножа типа I: 1993/1, 1993/5-7, и два ножа типа III: 1993/2-3.

Эксперименты по изготовлению ножей эпохи викингов. Точные копии пяти ножей эпохи викингов были изготовлены в 1993-94 гг.: два ножа типа I: 1993/10, 1994/9; один - типа II:1994/10; и два - типа IV: 1993/8-9. 

Эксперименты по изготовлению стремен. Были изготовлены точные копии двух стремен эпохи викингов: 1994/11-12.