Title Smelting: Three-Day Direct Method

  • Shimane
Topic(s):
Historic Sites/Castle Ruins
Medium/Media of Use:
App, QR code, etc.
Text Length:
≤250 Words
FY Prepared:
2023
Associated Tourism Board:
tetsu no michi bunkaken suishin kyogikai

二つの製錬方法:三日直接法


三日間で作る「直接的な」製鉄法は奥出雲地方でしか行われていなかった。長年の試行錯誤の末、四日かかる方法が改良され、3日で済む製法が開発された。


直接法では、マサと呼ばれる優れた砂鉄とアコメ砂鉄が併用された。マサは酸性の岩石から採れるため不純物が少ないが、非常に高い温度で溶かさなければならない。溶けた銑鉄が炉の外ににじみ出る間接法とは異なり、直接法の場合は、ケラと呼ばれる大きな鉄鋼の塊が炉内に残る。ここまでの工程が終わると、炉は解体され、ケラは粉々に砕かれ、さまざまな等級の金属に選別される。この方法は鍛冶場での精錬を経ずに鋼ができるため、直接法ということができる。また、この方法は、日本刀の材料として貴重な「玉鋼」を製造できる唯一の方法だった。


鉄穴炉製鉄所(島根県奥出雲町)の記録には、1901年に直接法で生産したことが記されている。13.5トンの砂鉄(マサとアコメ)と約14トンの木炭を使い、2.1トンの銑鉄と2トンのケラを生産した。つまり、砂鉄の30パーセントが使用可能な製品に変換されたことになる。

冶煉工藝:三日直接冶鐵法


經過多年摸索,冶鐵工人完成了對四日間接冶鐵法的改進,研發出了只需要3天的冶煉工藝「三日直接冶鐵法」,這是奧出雲地區特有的工藝。

直接冶鐵法的原物料是由名為「真砂」的優質鐵砂與「赤目」鐵砂混合而成。真砂鐵砂採自酸性岩石,雜質較少,且熔點更高。間接冶鐵法煉成的銑鐵(即生鐵,也稱鑄鐵;銑,音同「顯」)鐵水自熔爐底部流出,但直接冶鐵法的成品留在熔爐內,是一種被稱為「鉧」(音同「母」)的多孔狀大塊鋼鐵。因此,直接冶鐵法的最後一道工序是拆除熔爐,將鉧塊敲碎,按照品級分類。只有這種冶煉工藝才能煉出製造日本刀不可或缺的原物料——玉鋼。

在「鐵穴鈩」冶煉廠(島根縣奧出雲町)的檔案裡,記錄了1901年一次使用三日直接冶鐵法的原物料消耗及產出情況:消耗了13.5公噸鐵砂(含真砂鐵砂和赤目鐵砂)和大約14公噸木炭,一共產出了2.1公噸銑鐵和一塊重約2公噸的鉧塊。也就是說,大約30%的鐵砂轉化為了可用的金屬。

冶炼工艺:三日直接冶铁法


三日直接冶铁法是奥出云地区特有的工艺。经过多年摸索,冶铁工人最终改良了四日间接冶铁法,研发出只需要3天的冶炼工艺。

直接冶铁法的原材料是由优质铁砂“真砂”与“赤目”铁砂混合而成。真砂铁砂采自酸性岩石,杂质较少,且熔点更高。间接冶铁法炼成的铣铁(即生铁,也称铸铁;铣,音同“显”)铁水自熔炉底部流出,而直接冶铁法的成品则是留在熔炉内的多孔状大块钢铁,被称为“鉧”(音同“母”)。因此,在冶炼完后需要拆除熔炉,敲碎鉧块,再按照品级分类。只有采用这种冶炼工艺,才能炼出制造日本刀不可或缺的原材料——玉钢。

在“鉄穴鈩”冶炼厂(岛根县奥出云町)的文件里,记录了1901年时的一次冶炼过程中所消耗的原材料及产出情况。这次冶炼采用三日直接冶铁法,共消耗13.5吨铁砂(含真砂铁砂和赤目铁砂)和大约14吨木炭,产出2.1吨铣铁和一块重约2吨的鉧块,也就是说,大约有30%的铁砂转化为了可用的金属。

두 제련 방법: 3일 직접법


3일간에 걸친 ‘직접’ 제철법은 오쿠이즈모 지방에서만 사용했던 방법이었습니다. 오랜 시행착오 끝에 4일이 소요되는 방법이 개량되면서 3일이면 제련이 완성되는 방법이 개발되었습니다.


직접법에서는 마사라고 불리는 양질의 사철과 아코메 사철을 함께 사용했습니다. 산성 암석에서 채취하는 마사는 불순물이 적지만, 매우 높은 온도에서 녹일 필요가 있었습니다. 녹은 선철이 용광로 밖으로 흘러나오는 간접법과는 달리, 직접법의 경우, 게라라고 불리는 커다란 철강 덩어리가 용광로 안에 남게 됩니다. 여기까지 공정을 마친 후에는 용광로를 해체하는데, 이때 게라를 작게 부수면서 다양한 등급의 금속으로 선별합니다. 이 방법은 대장간에서 정련을 거치지 않고 강철이 생성되므로 직접법이라 할 수 있습니다. 아울러 이 방법은 일본도의 재료로서 귀중한 강철인 ‘옥강(玉鋼, 다마하가네)’을 제조할 수 있는 유일한 방법이었습니다.


간나 제철소(시마네현 오쿠이즈모초)의 기록에 따르면 1901년에 직접법을 이용하여 생산했다는 사실을 알 수 있습니다. 직접법으로는 13.5t의 사철(마사와 아코메)과 약 14t의 목탄을 사용하여 2.1t의 선철과 2t의 게라를 생산했습니다. 즉, 사철의 30%가 사용할 수 있는 제품으로 만들어진 셈입니다.

Smelting: Three-Day Direct Method


The three-day direct method of smelting was only practiced in the Okuizumo region. Through years of trial and error, ironworkers were able to improve on the four-day method and develop a process that required only three days.


The direct smelting method used a superior iron sand called masa in combination with akome iron sand. Masa iron sand, which comes from acidic rock, has fewer impurities but melts at a much higher temperature. Unlike the indirect method, which produced molten pig iron that oozed out from the furnace, the main product of the direct method remained inside the furnace as a large, porous lump of iron and steel called a kera. At the end of an operation, the furnace would be dismantled and the kera smashed apart and sorted by grade. This was the only method capable of producing tamahagane steel, which is vital to the production of Japanese swords.


Records from the Kanna Ironworks (Okuizumo, Shimane Prefecture) show the materials consumed during a single instance of the three-day method in 1901: 13.5 metric tons of iron sand (masa and akome) and roughly 14 metric tons of charcoal were used to produce 2.1 metric tons of pig iron and a kera weighing 2 metric tons, meaning that about 30 percent of the iron sand was converted to usable metal.

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