Площадки КМ2 и КМ3 - KM2 and KM3 sites

KM2 и KM3 - это комплексные промышленные археологические памятники раннего железного века в Танзании , раскопанные группой под руководством археолога Питера Шмидта в конце 1970-х и 1980-х годах. Раскопки были направлены на лучшее понимание процесса выплавки железа и его ритуальных аспектов в Восточной Африке . На объектах KM2 и KM3 Шмидт проверил гипотезу о том, что высокая температура горения печей, которая, как выяснилось, составляет 1350–1400 ° C (2460–2,550 ° F), была вызвана предварительным нагревом дутья воздуха. По данным этнографических наблюдений за народом хая на северо-западе Танзании, предварительный нагрев является отличительной чертой методов плавки в африканском раннем железном веке .

Описание

Локации

Площадка KM2 расположена на высоте 14 м (46 футов) над озером Виктория на холме в 500 м (1600 футов) к западу от портового сооружения залива Кемондо . Он был обнаружен в начале 1977 года танзанийским членом команды Питера Шмидта, когда он шел по недавно открытому дорожному покрытию, которое было открыто как часть новой подъездной дороги к порту Кемондо-Бэй.

Площадка KM3 расположена в 1 км (0,62 мили) к югу от KM2 и находится на высоте 75–85 м (246–279 футов) над озером Виктория. Он был обнаружен во время обследования деревни танзанийским геодезистом, который наблюдал за печными кирпичами на главной дороге, пересекающей участок пополам.

Радиокардон знакомства

В радиоуглеродных даты с сайта КМ2 получает из древесного угля найденного под печью кирпича или шлак в более глубоком стратиграфических зонах печи ямы. Радиоуглеродные датировки KM2 показывают, что существует 4 различных периода использования этого участка: первый - это период оккупации, который охватывает период с 300 по 200 год до нашей эры; второй - индустриальный период в 100-200 гг. н.э., после которого наступает перерыв в 200-300 гг. третий в 400-500 годах нашей эры; а четвертый приходится на начало 600 г. н.э. - начало 700 г. н.э.

Все 10 дат участка КМ3 взяты из котлованов. Даты показывают, что есть три периода использования на участке KM3: первый период представлен двумя смежными печами, которые датируются 100-200 гг. Н.э. (или примерно между 50 г. до н.э. и 250 г. н.э.); второй - в 300 г. н.э., когда производство железа производилось только в одном эпизоде ​​на КМ3 и полностью отсутствовало на КМ2; и третий в 400-500 годах нашей эры, который также был активным периодом на КМ2, но окончанием выплавки чугуна на КМ3. В течение последнего периода использования КМ2 в 600-700 годах нашей эры участок КМ3 не использовался для производства чугуна.

Железная технология

В KM2 были раскопаны основания 13 неповрежденных и 2 поврежденных печей раннего железного века, а также большая яма для промышленных отходов и железные артефакты. Чаши печи были выложены землей из термитников, а топка построена из кирпича. Печи имеют средний диаметр 93,6 см (36,9 дюйма), диаметр составляет 86–103 см (34–41 дюйм), а 10 из 11 печей - 93–103 см (37–41 дюйм). В KM2 большое количество промышленного мусора и бытовой керамики было сброшено в мусорную яму вместе с выброшенными печными кирпичами, шлаком , фурмами, фрагментами железа и древесным углем .

На площадке КМ3 расположены рудники, шлакоотвалы, участки по переработке руды, отвалы промышленных отходов, плавильные печи. Плавильных печей было много, хотя недавние методы ведения сельского хозяйства в ядре промышленной площадки нарушили работу некоторых печей. Печи КМ3 более последовательны по конструкции и содержанию, чем топки КМ2. Чаши печи больше и более правильные по размеру, чем печи KM2, со средним диаметром 113,8 см (44,8 дюйма), только в диапазоне 112–116 см (44–46 дюймов). Средняя глубина 28 см (11 дюймов) среди котлованов КМ3 значительно больше, чем средняя глубина 18 см (7,1 дюйма) на КМ2, разница объясняется более полной консервацией на КМ3.

Чаши печи, выкопанные на KM2 и KM3, были заполнены различными материалами, включая шлак, куски частично восстановленной железной руды , обожженные кирпичи, используемые для строительства печи, древесный уголь, куски фурм , а также некоторые предметы домашней керамики.

Tuyères

Предварительный нагрев дутья позволил печи достичь более высоких температур сгорания, что значительно повысило эффективность использования топлива в процессе производства чугуна. Питер Шмидт заметил, что в Haya на северо-западе Танзании использовалась практика предварительного нагрева путем помещения фурм внутри своих печей, что приводило к дутью горячего воздуха. Изучение участков KM2 и KM3 позволило собрать более убедительные доказательства существования доисторических фурм, чтобы понять, как и когда в Африке развивалась технология предварительного нагрева железа.

Фурмы, используемые внутри плавильной печи, должны быть сделаны из глины с высокой огнеупорностью . Теплопередача через глину должна быть достаточно высокой, чтобы нагревать воздух, проходящий через глиняную камеру, чтобы достичь более высокой температуры в зоне продувки, что, в свою очередь, приводит к большей теплопередаче через глиняные стенки фурмы. На объекте KM2 было обнаружено множество небольших кусочков фурмы с физическими характеристиками, указывающими на их присутствие внутри печей. Цвета большинства фрагментов фурм убедительно свидетельствуют о том, что они находились внутри доисторических плавильных печей КМ2.

Гипотеза о том, что предварительный нагрев был разработан, по крайней мере, к 400 году нашей эры в Африке, была подтверждена открытием целой или длинной секции фурмы длиной 36 см (14 дюймов), открытой в печи 9 KM3. Фурма на 40% (14,5 см (5,7 дюйма)) смочена шлаком и остеклована, а смоченная шлаком секция имеет серый цвет, что указывает на подверженность окислению . Другие физические свойства фурмы, такие как восстановление глины, также предполагают, что фурмы были помещены в печи раннего железного века для предварительного нагрева воздушной струи.

Болотная трава

Небольшая куча обугленных тростников была обнаружена рядом с печью 3 в KM2, и, поскольку чаши печи имеют тенденцию очищаться после плавки, это служит самым прямым доказательством использования болотной травы в процессе производства чугуна. Этнографическое исследование народа хая на северо-западе Танзании показывает, что болотная трава сжигается в чаше печи до тех пор, пока чаша не заполнится обугленными болотными тростниками. Когда железная руда плавится над фурмами, она образует расплавленный шлак с включениями углерода. Затем шлак взаимодействует с волокнистым углеродистым слоем, образованным обожженной болотной травой, что, в свою очередь, обеспечивает чрезвычайно высокую площадь контакта углерода и шлака для последующего науглероживания блюма. Обугленные камыши также позволяют слив шлака из зоны дутья, поскольку шлак стекает по внутренней части стеблей травы и через промежутки между камышами на дно котлована.

Термитные накладки

60% печей КМ2 были выложены термитной землей, но только одна из печей КМ3 имела следы искусственной футеровки. Неизвестно, были ли футеровки печей не столь распространенными на КМ3 или они были удалены из печей. Земля термитника более тугоплавкая, чем обычная почва, потому что термиты выбирают зерна кварцевого песка из недр, чтобы построить свои насыпи. Грунт термитного кургана используется в качестве изоляции и используется для ее сопротивления плавлению со шлаком.

Ритуальная медицина

Печные отверстия

Из 15 печных чаш, выкопанных на площадке КМ2, в полу шести было небольшое отверстие. Этнографические данные свидетельствуют о том, что чугуноплаватели выкопали ямы в своих печах, чтобы поместить в них магические устройства или ритуальную медицину. Иногда эти ритуальные предметы использовались для повышения продуктивности или защиты от зловещих сил, которые могли нарушить расплав. Свойства ритуальных материалов - это те свойства, которые плавильщики надеялись придать цвету железа.

Железный налет

Из семи печей, раскопанных на КМ3, только печь № 8, датированная 100 годом нашей эры, обнаружила свидетельства модификации ритуала. В полу печи была обнаружена небольшая яма, в которой находился кусок доисторического железного блюма высотой 6 см, который, как было показано, не имел никакого отношения к технологической работе печи. Более поздний металлургический анализ блюма железа показывает доказательства того, что кусок железа был произведен в процессе плавки, в результате которого образовался большой, плотный, относительно бесшлаковый блюм. Размещение этого необработанного железа в яме вызывает этнографическое сравнение с ритуалами плавки железа, которые обеспечивают производство высококачественного железа, имитирующего атрибут ритуального устройства.

Заметки