Waranon ไทย นครราชสีมา เตาถลุงเหล็กบนที่ราบสูงโคราช

เตาถลุงเหล็กบนที่ราบสูงโคราช บนที่ราบสูงโคราช อันกว้างใหญ่ โดยเฉพาะในใจกลางที่ราบสูงแถบรอยต่อจังหวัดขอนแก่น และ มหาสารคาม นั้น มีวัดอยู่วัดหนึ่ง ชื่อเกี่ยวกับ เหล็ก จึงเป็นที่น่าสงสัยว่า จะมีอะไรที่เกี่ยวกับเหล็ก หรือเปล่าหนอ

วันนี้ 29 เมษายน 2567 ท่านพี่เสือใหญ่ พี่นเรศ ปรมาจารย์ ด้านธรณีวิทยาของประเทศไทย ได้พาข้าพเจ้าและคณะมาที่วัดเจ้าปู่ภูเหล็ก อำเภอบ้านไผ่ จังหวัดขอนแก่น
ตัววัดนี้ ตั้งอยู่บนยอดเนิน ที่สูงกว่าพื้นราบท้องนา ทั่วไปราวๆ ยี่สิบสามสิบเมตร จะเห็นตัววัดเป็นเนินที่ปกคลุมด้วยต้นไม้ อยู่กลางท้องนาใน Google map
แค่ชื่อวัดก็ทำให้เอ๊ะ ได้สักนิดแล้ว พอเดินเข้าไปในวัด สอบถามพระเณรเรื่องนี้ ก็ดันไม่มีใครรู้เรื่อง แต่เห็นว่าคุ้นๆว่า วัดนี้เคยเป็นสถานที่ตีเหล็ก
พวกเราก็เลยเดินๆหาดูว่าจะมีร่องรอยอะไรบ้าง ก็พบเศษหินอะไรก็ไม่รู้ ดูมีฟองอากาศด้วย เมื่อดูดีๆแล้ว เชื่อว่าเป็นตะกรันจากการถลุงเหล็ก หรือ slag ก้อนสักกำปั้นเด็ก กระจัดกระจายอยู่ตามพื้นบ้าง แต่มีตะกรัน ก้อนใหญ่ ขนาดสัก 50 × 50 เซ็นติเมตร อยู่ก้อนหนึ่ง วางอยู่ที่ศาลา หรือ ศาล ที่อยู่ทางด้านตะวันออกของอุโบสถ
พี่ตี๋ ไวยพจน์ กรุณาเล่าให้ฟังว่า หากพิจารณาจาก slag ที่เห็น การถลุงเหล็กนี้ น่าจะเป็นการเก็บแร่เหล็กที่เกิดคล้ายๆศิลาแลง เอามาใส่กะบะดินหรืออิฐขนาดใหญ่ที่มีขอบด้านข้างเป็นอิฐหรือดิน ที่เว้นช่องลมด้านข้างไว้บ้าง เอาแร่เหล็กใส่ในกะบะนั้นไว้ แล้วอาจจะก่อผนังและหลังคาปิด ก็คงมีรูปทรงคล้ายคลึงกับเตาเผาถ่าน นั่นล่ะมั้งขอรับ เพียงแต่ว่า ที่นี่ ยังไม่น่ามีการขุดค้นอะไร ก็เลยยังพูดยากอยู่
ทีนี้ ตามประสานักธรณีวิทยา ที่เมื่อเป็นแล้ว ก็รักษาไม่หาย ก็ข้องใจกันว่า แล้วชาวบ้านโบราณที่นี่ เขาเอาวัตถุดิบอะไรมาถลุงกันล่ะ ในเมื่อแหล่งแร่เหล็ก แบบปฐมภูมิ (Primary hematite & magnetite) ที่เกิดจากกระบวนการ Hydrothermal ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของอุตสาหกรรมถลุงแร่เหล็กของโลกปัจจุบัน ไม่น่าจะมีการพบเห็นในหินตะกอนที่อยู่ในบริเวณนี้ และการถลุงแร่เหล่านั้น ต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่า 1,800°C ซึ่งไม่น่าจะทำได้ง่ายๆ ในสมัยโบราณ
ดังนั้น แร่เหล็กที่นำมาถลุง ก็ควรจะเป็นแร่เหล็กแบบทุติยภูมิ (Secondary Goethite and Limonite ) ที่สามารถเกิดได้ร่วมกับหินตะกอนแบบหินทรายในบริเวณนี้ได้
พวกเราก็เดินหากัน จนไปพบหินก้อนหนึ่ง หน้าตาก็เหมือนศิลาแลงทั่วไป แต่ที่นี่เม็ด Goethite and Limonite จะเป็นเม็ดกลมๆ ขนาดสัก 2-4 มิลลิเมตร ซึ่งบรรดาเซียนธรณีที่มาก็หารือกันแล้วเชื่อว่า น้ำสนิมเหล็ก ที่เกิดอยู่บนเนินสูงด้านตะวันตกของวัด ไหลมาทางตะวันออก เมื่อน้ำสนิมเหล็กไหลๆหยุดๆกลิ้งไปมาก็เกิดการพอกตัวเป็นเม็ดกลมๆ ซึ่งส่วนใหญ่จะกลวงด้านใน เมื่อสะสมตัวได้จำนวนมากพอ ก็อาจจะไหลทะลักมารวมกัน เป็นชั้นหนาได้ แร่พวกนี้มีชื่อทางวิชาการว่า Pisolith
ทีนี้เมื่อไปดูว่า จุดหลอมเหลว melting point ของ Goethite พบว่าเพียง 350°C แต่การจะทำให้ Fe+ หรือเหล็กตัวออกมาได้ ก็น่าจะมีอุณหภูมิ 700-800°C เป็นอย่างน้อย
ดังนั้น เมื่อการสุมไฟฟืนและโดยเฉพาะถ่านไม้ เป็นระยะเวลานานสัก 5-7 วัน ก็อาจจะได้อุณหภูมิสัก 700-800°C ซึ่งจุดหลอมเหลวของเหล็กมากกว่านั้น จึงละลายและแยกตัวออกจากกันไม่ได้ทั้งหมด แต่ก็มากพอที่จะทำให้ Goethite หลอมละลายแยกออกมา และทำให้ %ของเหล็กในบางส่วน สูงขึ้น
อย่างไรก็ตาม ข้าพเจ้าเชื่อว่าการสุมไฟด้วยถ่าน และฟืน ถึงแม้จะมีการสูบลมเป่า การเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้นไปถึง 800°C ก็อาจจะไม่ง่าย ด้วยเทคโนโลยีสมัยนั้น ดังนั้น เมื่อเราหยิบก้อนตะกรัน Slag มาดู เราก็จะเห็นว่า บางส่วนของตะกรัน แม้มีการหลอมเหลวและเย็นตัวเป็นเนื้อแก้วแล้ว แต่บางส่วนก็ยังคงสภาพเดิม เช่น บางส่วนยังคงสภาพเป็นหินปูนชัดเจน (อ้อ การใช้หินปูนผสมเข้าไปก็เป็นเทคนิคที่ช่วยให้จุดหลอมเหลวของเหล็กและซิลิก้าลดลง ซึ่งในโลกปัจจุบัน นิยมใช้แร่ฟลูออไรต์ ในการช่วยลดจุดหลอมเหลวได้ดีกว่า อืมม แต่ นักโลหะวิทยาชาวบ้านเมื่อพันปีที่แล้ว เขารู้ได้อย่างไร นี่ก็เป็นที่น่าสนใจมากน่ะขอรับ) บางส่วนก็ยังเป็น Goethite หรือ Limonite แดงๆ อยู่เลย จึงพออนุมาณได้ว่า เตาเผาแบบนี้ น่าจะเป็นเตาเผาแบบชาวบ้าน ที่อาจจะทำความร้อนสูงเกิน 800°C ได้เป็นบางจุดเท่านั้น และ ทำความร้อนไม่ทั่วถึง ส่วนที่เห็นเป็นเนื้อแก้ว และมีโพรงแบบฟองอากาศ นั่น คงโดนปิ้งด้วยอุณหภูมิเกิน 800°C แต่ที่ยังมีสภาพไม่ต่างจากเดิมมากนัก ก็มีบ้าง ก็แสดงว่าอุณหภูมิ ไม่ร้อนพอ ก็จึงเป็นสาเหตุที่ทำให้สงสัยว่า หลังคาเตา อาจจะมี หรือ ไม่มี ก็เป็นไปได้ ขอรับ
เมื่อทิ้งไว้ให้อุณหภูมิเย็นลง แร่เหล็กที่ถูกถลุง ก็หลอมเหลวรวมตัวกันเป็นเหล็ก ที่ยังไม่ค่อยบริสุทธ์สักเท่าไหร่ แต่มีเนื้อ % เหล็กสูง ซึ่งต้องนำไปถลุงซ้ำอีก 1 หรือ 2 รอบ จนได้เหล็กที่มีมลทิน หรือ impurity ลดลง แล้วนำไปใช้งานต่อไป
สิ่งที่ข้าพเจ้าได้ได้คิดจากการมาเยือนที่นี่คือ เทคโนโลยี่แบบชาวบ้าน ระดับพันกว่าปีที่ผ่านมา ทั้งธรณีวิทยาแหล่งแร่ และ วิชาโลหะกรรม ที่ได้รับการพัฒนาจากการลองผิดลองถูก จนได้กระบวนการที่เหมาะสม ได้เหล็กมาใช้ในสมัยโบราณนั่นเอง ที่ทึ่งจริงๆ น่ะขอรับ
วัดเจ้าปู่ภูเหล็กนี้ อยู่ริมถนนสายบ้านไผ่ มหาสารคาม ไปง่ายมาสะดวก ใครสนใจก็มาเยี่ยมชมกันได้น่ะขอรับ