ブルーマリー

中国は長らく、製鉄所の一般的な使用の例外と考えられてきた。中国人は製鉄所の工程を完全に飛ばし、高炉と精錬炉から錬鉄の製造を始めたと考えられている。紀元前5世紀までに、南部の呉の金属加工職人は高炉を発明し、鉄を鋳造する方法と、高炉で生産された炭素を多く含む銑鉄を脱炭して低炭素の錬鉄のような材料にする方法を発明した。しかし、最近の証拠は、製鉄所が古代中国でより早く使用されており、紀元前800年頃には西から伝来し、その後、地元で開発された高炉に取って代わられたことを示している。この説を裏付けるものとして、秦の景公（紀元前537年没）の墓（陝西省鳳翔県にある。現在、その場所には博物館がある）から「10個以上」の鉄掘り道具が発見されたことが挙げられる。^{[ 3 ]}

東アフリカにおけるブルームリー型炉の最古の記録は、少なくとも紀元前7世紀から6世紀に遡る古代スーダンのヌビアで発見された精錬鉄と炭素である。ヌビア人とクシュ人のために金属道具を生産していた古代のブルームリーは、余剰分を販売していた。サハラ以南のアフリカの伝統的な鉄精錬プロセスはすべてブルームリープロセスの変種である。^{[ 4 ]}アフリカにおける鉄冶金の起源についてはかなりの議論がある。西アフリカのブルームリー型炉での精錬と道具の鍛造は、少なくとも紀元前550年までに、おそらく数世紀前には中央ナイジェリアのノク文化に現れていた。 ^{[ 5 ] [ 6 ]}また、証拠によれば、オピ（Augustin Holl 2009）では紀元前750年、レジャ（Pamela Eze-Uzomaka 2009）では紀元前2000年に、いずれもナイジェリア南東部のンスッカ地方（現在のイグボランド）にある、ブルームリー式の炉による鉄の製錬が行われていたことが示されている。^{[ 7 ] [ 8 ] [ 6 ]}中央アフリカ共和国のグバビリ遺跡からも、還元炉と鍛冶屋の工房から鉄冶金の証拠が出ており、それぞれ紀元前896～773年と907～796年の最古の年代が示されている。^{[ 6 ]}

スリランカの中央高地南部の丘陵地帯、サマナラウェワで水力発電所プロジェクト中に、風力で動く炉が発掘現場で発見された。このような炉はモンスーンの風で動いており、放射性炭素年代測定法によって紀元前300年頃のものとされている。これらの古代スリランカの炉は、以前のシリアの記録に記されている伝説のダマスカスの剣に使われる最高品質の鋼を生産していた可能性がある。^{[ 9 ]}レプリカの炉を使った現地試験では、このタイプの炉は強制通風や自然通風とは異なる風力による空気供給原理を使用していることが確認され、高炭素鋼を生産できることも示された。^{[ 10 ]}

錬鉄は、グプタ朝時代の西暦3世紀に建てられたデリーの鉄柱のような記念碑の建設に使用されました。後者は、円盤状の鉄の塊を高く積み重ねて作られました。中国と同様に、インドでも最終的には高炭素鋼が使用されるようになりましたが、鋳鉄が建築に使用されるようになったのは近代になってからです。^{[ 11 ]}

初期のヨーロッパのブルーム製造所は、主に人力のふいごの機械的限界と、手動のハンマーで加えられる力の量のために、比較的小規模でした。考古学的にローマ以前の鉄器時代から知られているものは、 低いシャフトの炉で製造され、2 kg の範囲である傾向があります。ローマ時代の製造では、自然な通風効果を生み出すのに十分な高さの炉 (高さ 200 cm の範囲 ) がよく使用され、ブルームのサイズは 10 ～ 15 kg の範囲に増加しました 。^{[ 12 ]} 現代の実験者は、送風式の空気供給を備えた北ヨーロッパ由来の「短いシャフト」炉を使用して、5 ～ 10 kg の範囲のブルームを日常的に製造していました。 ^{[ 13 ]} 1 千年紀の変わり目頃に広まり、より大規模なふいごを動かすために使用された水車の使用により、ブルーム製造所はより大きく、より高温になり、関連するトリップ ハンマーにより、製造されたより大きなブルームの固め鍛造が可能になりました。 14世紀後半には、次第に大型の製粉工場が建設され、 平均生産能力は約15kgに達したが、例外もあった。ヨーロッパにおける製粉工場の平均生産量は急速に300kgに達し 、その後製粉工場が衰退するまで横ばい状態が続いた。

製鉄所の規模が大きくなるにつれて、鉄鉱石は燃焼する木炭にさらされる時間が長くなります。大きな鉱石と木炭の山を貫通するために必要な強力な送風と相まって、この過程で鉄の一部が溶けて炭素で飽和し、鍛造できない銑鉄が生成される可能性があります。銑鉄は、鋳鉄、鋼、鉄に還元するために酸化還元する必要があります。この銑鉄は、最大の製鉄所の生産量を減らす廃棄物とみなされ、構造は同じだが溶融鉄の生産専用の初期の高炉は、14 世紀まで建設されませんでした。^{[ 14 ] [ 15 ]}

ブルームリー型炉では、通常、非常に低炭素の鉄から炭素含有量が約 0.2～1.5% の鋼まで、さまざまな鉄製品が生産されました。熟練の鍛冶職人は、低炭素鉄の塊を選び、浸炭し、パターン溶接して鋼板を作る必要がありました。浸炭されていないブルームに適用した場合でも、この叩いて折り畳んで溶接するプロセスにより、より均質な製品が得られ、スラグの大部分が除去されました。高品質の鋼が必要な場合、例えば剣の場合、このプロセスを最大 15 回繰り返す必要がありました。別の方法としては、完成品の表面を浸炭する方法がありました。溶接の熱によって炭素の一部が酸化されるため、熟練の鍛冶職人は、出発混合物に十分な炭素が含まれていることを確認する必要がありました。^{[ 16 ] [ 17 ]}

イングランドとウェールズでは、ウィールド地方に溶鉱炉が1491年頃に登場したにもかかわらず、おそらくハンマーとふいごに水力を使用していたと思われるブルームリー鍛冶場が、 1580年以降もウェスト・ミッドランズ地方で稼働していた。ファーネスとカンバーランドでは、17世紀初頭まで稼働しており、イングランド最後の鍛冶場（ガースタング近郊）は1770年頃まで閉鎖されなかった。^{[ 18 ] [ 19 ]}

ヨーロッパで最も古い高炉の1つはスウェーデンのラッフィッタンで発見されており、炭素14年代測定により12世紀のものとされています。^{[ 20 ]}スウェーデンで最も古い製鉄所も同じ地域で発見されており、炭素14年代測定により紀元前700年のものとされています。^{[ 21 ]}

ブルームリーは、スペインと南フランスではカタルーニャの鍛冶場として19世紀半ばまで存続し^{[ 22 ]} 、オーストリアではシュトゥックホーフェンとして1775年まで存続した。

コロンブス以前のアメリカ大陸では、鉄の精錬は稀だった。

ニューファンドランドのランス・オ・メドウズでの発掘調査では、ノルウェー人が沼鉄鉱を加工し、製鉄炉で鉄を生産していたことを示す相当な証拠が見つかっている。^{[ 23 ]}ランス・オ・メドウズのヴァイキング時代（紀元1000年頃～1022年）の遺跡群は、スゲ泥炭湿原と海の間の隆起した海辺の段丘上に位置している。考古学的に回収された少量のスラグからの推定では、 1回の製錬の試みで15kgのスラグが生産されたとみられる。専用に建てられた「炉小屋」で見つかった主要な沼鉄鉱石の鉄含有量と、そのスラグに残っている鉄を比較すると、推定3kgの 鉄ブルームが生産された。良質な鉄分豊富な鉱石からの収率はせいぜい20%であることから、鉱石を加工していた労働者は特に熟練していなかったと考えられる。^{[ 23 ]}これは、鉄加工の知識が広く普及しており、主要な貿易・商業中心地に限られていなかったという考えを裏付けています。^{[ 23 ]}考古学者たちはまた、遺跡で98本の釘と、重要なことに船のリベットの破片を発見したほか、木工の証拠も多数発見しており、これは遺跡でボートや船の修理が行われていたことを示唆しています。^{[ 23 ] [ 24 ]}

アメリカ大陸のスペイン植民地時代、製鉄所、いわゆる「カタルーニャ式鍛冶場」は、一部の伝道所、エンコミエンダ制の集落、そして村落における「自給自足」の一環であった。アルタ・カリフォルニアのフランシスコ会系スペイン伝道所の一部であったサン・フアン・カピストラーノ伝道所の「カタルーニャ式鍛冶場」は、1790年代に建てられたもので、現在のカリフォルニア州に現存する同種の施設としては最古のものである。製鉄所の看板には、この場所が「オレンジ郡初の工業団地の一部」であると記されている。

バージニア州ジェームズタウンでの考古学的調査（1610年頃～1615年頃）では、簡素な短竪炉の遺構が発見された。これはおそらく、はるか以前にヴィンランドで行われたものと同様の「資源試験」として意図されたものと思われる。

オーストラリアで初めて商業的に製錬された鉄は、1848年にフィッツロイ製鉄所でカタルーニャの鍛冶場を使用して作られた。 ^{[ 30 ]}

ニュージーランドでは、1883年にオネフンガ製鉄所で高度な直接還元炉が鉄砂の精錬に使用された。 ^{[ 31 ]}