Виплавка сталі тамahagane у печі татара — традиційне японське сталеливарне виробництво

Побудуйте прямокутну коробчасту піч приблизно 120 см завдовжки, 40 см завширшки та 120 см заввишки з вогнетривкої глини, змішаної з рисовою соломою для стійкості до термічного удару. Стінки мають бути товщиною 10-15 см. Побудуйте піч на піднятому піщаному основі, який дозволяє відведенню вологи, щоб запобігти паровим вибухам під час випалювання. Встановіть фурми (повітряні впускні отвори) уздовж обох довгих боків з інтервалом 15-20 см, розташовані на 10-15 см над основою. Ці отвори приймають сопла від міхів fuigo. Дайте печі повністю висохнути щонайменше один тиждень перед першим випалюванням, щоб запобігти розтріскуванню від залишкової вологи.

Наповніть піч деревним вугіллям і запаліть його. Безперервно працюйте міхами, щоб довести температуру всередині до понад 1200 градусів C. Шар вугілля має розжаритися до білого жару перед додаванням залізного піску. Почніть завантаження, чергуючи шари подрібненого вугілля та залізного піску satetsu через відкритий верх. Додавайте приблизно 2-3 кг залізного піску на одне завантаження, а потім шар вугілля. Кожен цикл завантаження триває приблизно 30 хвилин. Чадний газ, що утворюється під час горіння вугілля, відновлює оксид заліза (Fe2O3) у піску до металевого заліза, яке поглинає вуглець із вугілля, опускаючись крізь піч.

Продовжуйте цикл завантаження приблизно 72 години без перерви, додаючи залізний пісок і деревне вугілля кожні 30 хвилин. Міхи мають працювати безперервно, щоб підтримувати температуру. Шлак (склоподібний силікат заліза) накопичується в основі та має періодично випускатися через отвір у нижній частині печі. Колір шлаку вказує на стан печі: темний рідкий шлак означає добре відновлення, тоді як густий пastoподібний шлак свідчить про занадто низьку температуру. У міру плавки відновлене залізо і сталь накопичуються у вигляді великої маси, яку називають кера, на дні печі.

Після останнього завантаження дайте печі охолонути протягом кількох годин. Потім розбийте передню стіну кувалдами, щоб витягти кера — грубу масу змішаної сталі та заліза вагою 2-3 кг з 8-10 кг залізного піску. Кера містить ділянки з різним вмістом вуглецю: високовуглецева тамахаґане (1,0-1,5% C) знаходиться у верхніх частинах, де був найбільший контакт із деревним вугіллям, тоді як низьковуглецеве залізо (hocho-tetsu) збирається внизу. Кера розбивається кувалдами, щоб відкрити внутрішню структуру.

Розбийте келу на шматки розміром з кулак за допомогою важкої кувалди. Огляньте поверхні зламу, щоб визначити сорт сталі за вмістом вуглецю. Високовуглецева тамахаґане має яскраву, дрібнозернисту кристалічну поверхню зламу сріблясто-білого кольору. Низьковуглецеве залізо має більш волокнисту, сіру поверхню зламу. Середньовуглецева сталь займає проміжне положення. Розсортуйте шматки по окремих купах за сортом. Високовуглецеві шматки (хаґане) утворюватимуть ріжучу кромку клинків, тоді як низьковуглецеві шматки (шінґане) стануть м'яким серцевиною. Типовий цикл татара дає приблизно 1–2 кг придатної тамахаґане з вихідної келі, що є найвищоякісною сталлю, придатною для кування клинків.