Arne Espelund, professor i metallurgi ved NTNU
Stykkmalmen som kom fra gruvene øst eller nord for Røros inneholdt kobberkis CuFeS2
(chalcopyritt) ved siden av andre sulfidmineraler som svovelkis FeS2 (pyritt) eller magnetkis FeS (pyrrhotitt), sammen med bergart. Malmen ble ansett som rik dersom den inneholdt 5% kobber. De tre mineralene er glinsende og kan i en malmstuff oftest studeres med øyet: kobberkis er kraftig gul, svovelkis blekgul og magnetkis uten farge.
Hensikten ved alle trinnene fra malm til ferdig kobber var å få et rent metall med best mulig utbytte. For å få det til måtte malmen gå gjennom to trinn med smelting. I første trinn ble kobber anriket i skjærstein, som er en lavtsmeltende blanding av kobber, jern og svovel, samtidig som bergart og en stor del av jerninnholdet ble overført til slagg. Malmen måtte forut for slik smelting gå gjennom røsting, slik at noe av svovelet i malmen ble erstattet av oksygen. Denne kaldrøstinga foregikk i store avlange hauger 4-5 m brede og et par meter høye. Malmen ble plassert på ved, som ble antent. Siden overtok svovel i malmen rollen som brensel. Disse røstene brant i flere uker og avga stikkende SO2-gass, kalt svovelrøyk. Malmstykkene beholdt formen. På overflata var det mest oksid, inni var det mest sulfid.
Smelting av røsta malm foregikk i sjaktovn, fyrt med trekol. Kvarts SiO2 kalt kvitstein ble satt til, slik at en stor del av jernet i form av oksid dannet en silikatslagg sammen med bergart i malmen. Skjærsteinen med rundt 20% kobber og 30% svovel, og slaggen med rundt 0.5% kobber ble tappet som to smelter, den tunge skjærsteinen nederst. Legg merke til det høye kobberinnholdet i skjærsteinen!
Mellomproduktet skjærstein måtte røstes i et neste trinn for å fjerne resten av svovelet. Denne røstinga foregikk i et sett av båser, 2 – 2.5 m brede. Plater av skjærstein ble lagt på ved, som ble antent og fikk brenne ned. Ved å overføre skjærstein flere ganger fra en bås til den neste, ble nesten all svovel fjernet. Det gikk med mye ved til slik venderøsting. Produktet skulle nå bestå av kobber- og jernoksider. Venderøstanlegg ser ut som et fjøs med midtgang og båser, godt bevart ved Lovise hytte, Femundshytten og på Leset.
Produktet fra venderøstinga ble sammen med noe kvitstein satt til smelteovn nr. 2, fyrt med trekol. (Denne smeltinga hadde mye til felles med masovnsmelting til råjern i jernverkene). Produktet kalt svartkobber inneholdt fortsatt forurensninger. - Alle de store smeltehyttene hadde garovner, i form av store gryter fyrt med trekol. Der foregikk en oksiderende raffinering av svartkobber. Ved garing ble resten av jernet forslagget og skummet av etter tilsats av litt sand. Til slutt ble plater av garkobber tatt opp av disse grytene etter avkjøling med vann.
I en oppsummering må en peke på at smeltinga besto av fire eller fem trinn:
Kaldrøsting i store, avlange hauger med overføring av noe sulfid til oksid
Smelting i sjaktovn til skjærstein og slagg, som ble kjørt ut på slagghaugen
Venderøsting av skjærstein i båser, med overføring av restsvovel til oksid
Svartkobbersmelting i sjaktovn, til svartkobber og slagg
Garring (raffinering) i trekolfyrte garovner
Alle disse trinnene er vist som modeller i Rørosmuseet Smelthytta.
Et viktig trekk var retur av kobber-rik svartkobberslagg til skjærsteinsovnen.
Tallet på skjæærsteinovner kunne være 3-4 mens de trengte bare 1-2 svartkobberovner.
Ved mindre smelteverk hadde de bare en ovn, som smeltet skjærstein for eksempel i 3 uker, deretter svartkobber i ei uke etter en viss ombygging av herden.
Fyring med trekol krevde stor tilførsel av luft, som kom fra blåsebelger, drevet av vasshjul. Alle smeltehytter lå derfor ved elver med stabil vassføring og et visst fall.
Dette er en del av:
