Crystallization of Iron Slags Found in Eraly Medieval Bloomery Furnaces

Abstract:

In the last few years iron slag finds from the Late Avar Period (7-9th cent.), the Period of Hungarian conquest (10th cent.) and the Árpáds (11-13th cent.) uncovered in sites of excavation in the Carpathian Basin had been examined. The pieces of slags are by-products of the metallurgical process of bloomery and forming procedure of iron blooms. The structure of the examined slags was very heterogeneous from the metallographic point of view. The amorphous phase as well as panelled and dendritic crystallization can be found, which was the more frequent. Secondary, nay, tertiary branch of dendrite often can be studied, which was the result of gradual cooling. It was typical for its microstructure that minerals formed from oxides of elements with lower atomic number than iron (Al, Mg, Ca, etc.) surround the fayalite-rich parts. These minerals sometimes also have a high quantity of Fe, sometimes those have a very low Fe-content. The examination of microstructure can help to determine the type of the slag, whether it comes from metallurgical (as a tap-slag or cinder) or forming process, and to specify and reconstruct the metallurgical and physicochemical processes in the medieval bloomery.

• Periodical: Materials Science Forum (Volume 649)
• Pages: 455-460
• DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.649.455
• Online since: May 2010
• Authors: Béla Török, Árpád Kovács
• Keywords: Archaeometry, Bloomery, Dendritic Crystallization, Iron Slag, Scanning Electron Microscope (SEM)

References

[1] J. Zs., Gallina.: Előzetes jelentés a Zamárdi, Zamárdit elkerülő 65101. sz út 89., 58/a., 58/b., 56. lelőhelyeinek feltárásáról; Manuscript, Ásatárs Kft., Kecskemét, (2006).

[2] J. Zs., Gallina: Avar kori kohótelep Kaposvár-Fészerlakon; Múzeumi Tájékoztató 4, RipplRónai Múzeum Kaposvár, (2001) pp.3-8.

[3] J. Zs., Gallina: Avar kori kohótelep Kaposvár-Fészerlakon. Előzetes jelentés a Kaposvárt elkerülő 61-es számú főút 19. lelőhelyének feltárásáról; Somogy Megyei Múzeumok Közleményei 15., Kaposvár, (2002) pp.75-84.

DOI: 10.26080/krrmkozl.2014.3.175

[4] R., Kustár: 9-10. századi vasművesség emlékei Hartán; Manuscript, Hungarian National Museum, Industrial Archaeology, Budapest; Archaeological database of Viski Károly Museum, Kalocsa (2006).

[5] R., Kalácska: Jelentés a Cegléd - 4/17. (Fertály-földek) lelőhely területén folytatott megelőző feltárásról; Manuscript, Abony (2005).

[6] G., Zimborán - R., Kalácska: Jelentés a Cegléd - Bürgeházi-dűlő (4/14. ) próba- és megelőző feltárásáról; kézirat, Abony (2005).

[7] G., Zimborán: Jelentés a Cegléd - 4/19. (Fertály-földek) lelőhelyen végzett megelőző feltárásról; kézirat, Abony (2005).

[8] J., Gömöri: Az avar kori és Árpád-kori vaskohászat régészeti emlékei Pannoniában; Museum of Sopron, Sopron, (2000) p.242.

[9] B., Török.: About the Technical Investigations of Ore, Slag and Wall-fragment Samples Found Aext to the Sites of Aemeskér-type Furnaces. Traditions and innovations in the early medieval iron production. DSAA - MTA VEAB IAM International issue, Sopron-Somogyfajsz, (1999).

[10] J., Gömöri (2000) p.278, 332.

[11] B., Török: Chemical and Metallographic Analysis of Iron Ores and Slags Found in Medieval Bloomery Sites and Obtained by Smelting Experiments; Archaeometallurgy of Iron in the Carpathians Region, Ŝtudijné Zvesti Archeologického Ústavu SAV, Nitra, (1995).

[12] J., Gömöri - B., Török: Technical Examination of the Early Medieval Ferrous Metallurgical Finds from Hungarian Sites; Archaeometry 98, Proceedings of the 31st Symposium, Budapest (1998).

[13] B., Török: Latest Technical Examinations (1995-1997) of Medieval Iron Slags Found in Hungary - Metallurgical Processes in the Medieval Bloomery; Special Issue, Archaeometallurgy in the Central Europe, ISBM 80-88709-08-3 Nitra, Košice (1999).