たたら製鉄
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この記事では基本的に、初出時を除いて「鉧」を「ケラ」、「銑」を「ズク」、「鞴」を「フイゴ」、「鉄滓」を「ノロ」とそれぞれ表記する。
名称
「たたら」という用語は古くから「鑪」や「踏鞴」、「多々良」などと表記されてきたが[4]、それらは製鉄のさいに火力を強めるために使うフイゴを指し、既に「古事記」や「日本書紀」にその使用例がある[注釈 1]。また、近世以降に屋内で操業されるようになると、たたら炉のある建物を意味する「高殿」という表記も使われるようになった[7]。
このような経緯から、「たたら」という言葉は製鉄法の他にフイゴや製鉄炉、それらを収めた家屋をも指す広い意味で用いられたが、20世紀に入った頃より、特に製鉄法を指して「タタラ製鐵法」[8]、「たゝら吹製鐵法」[9]といった用語が使われ始めた。また、たたらで製鉄をおこなう工程のことを「たたら吹き」と言い[4]、現在では「たたら製鉄」と同じ意味で使われる場合がある[10]。
一方で「たたら」という呼称そのものの語源については不明であり、確実なことはわかっていない。一説によれば、サンスクリット語で熱を意味する「タータラ」に由来すると言い、他にもタタール族を介して日本にもたらされたためとする説がある[11][12]。大和言葉に語源を求める説もあり、「叩き有り」からの転化、簡略化であり「踏み轟かす」の意、とする文献が存在する[13]。
特徴
鉄は自然界において独立した形で存在することはほとんどなく、例えば鉄鉱石や砂鉄などに代表される酸化鉄のように化合物として分布している。そのため、そこから鉄を取り出すには還元が必要であり、さらに銑鉄や鋼を生み出すためには炭素と結合させねばならない。
たたら製鉄は、初期に鉄鉱石の使用例があるものの、おもに砂鉄を原料とし、燃料にはもっぱら木炭が使われた[14]。東北地方では餅鉄が原料に用いられた例もある[15]。また、早い時期から火力を高めるためにフイゴが使用されるようになり、古代から近世までの長い年月をかけてゆるやかに進化してきた。
粒の細かい砂鉄を炭火の中に投入することで短い時間で還元吸炭が進み、また近現代製鉄にくらべて低温で加熱するためにリンや硫黄などの有害不純物の鉄への混入が少なく、結果として非常に純度の高い鉄を取り出すことができる[16]。こうして生産された錬鉄、鋼、銑鉄は、近代以降には洋鋼に対してそれぞれ「和鉄」、「和鋼」、「和銑」と呼ばれるようになった。
世界史的に見てフイゴを使った低温還元の製鉄法自体はありふれた物であるが、木炭生産のための森林資源が豊富で、かつ温暖多湿な気候で雨季が存在するためその回復も速く、他にも中国地方で採れる良質な砂鉄の存在や[17]、対する鉄鉱石の産出量の低さ等々の要因により、日本において製鉄はやや特異な発展を遂げてきた[注釈 2]。
構造
時代や地域によって違いはあるが、たたら製鉄では基本的に高さの少ない長方形の炉が使用された。中世には長さが約2 - 5メートル、幅は約1 - 2メートルの製鉄炉が使われている[18]。この箱形低炉は粘土で作られ、製鉄の際には炉材が不純物の溶媒の役割を兼ねるために、鉄が出来ていくに従って炉壁の下部が少しずつ内側から削られてゆくのが特徴である[19]。壁が薄くなり炉が耐えられなくなった所で操業を終えるが、この一連の作業単位を「一代（ひとよ）」と呼ぶ。炉は一代ごとに壊され、次回の操業はまた新たな炉を作って行なわれる。
たたらの語源ともなったフイゴにも時代ごとの変遷はあるものの、おおむね箱形炉をはさんで長辺側に2台設置されるのが一般的で、それぞれに約20本ずつ取り付けられた「木呂（きろ）」と呼ばれる送風管によって炉壁の両側下部より空気を送り込む。炉の内部は下に向かって徐々に狭まってゆく構造で、幅が最も小さくなる底部周辺に羽口があり、そこに鉄が生成される。羽口は2段階の太さになっており、先のほうが細い。これは後述する鉧押し（けらおし）の炉にのみ見られるもので、炉内にケラが出来始めて炉壁を侵食してゆき、それが中程まで進んで羽口の太い所まで来た時には最も火力を上げる時期に差し掛かるため、フイゴの速度を上げてより多くの風を送り込むための工夫である[20]。
また、除湿と保温のための地下構造もたたら製鉄の発展に伴ない拡大してきた。近世中期には上部構造物の3倍の規模をもち、炉の火力を落とさないためのさまざまな工夫が見て取れる。まず地下約1.5 - 2メートルにかけて厚い粘土の層を設けてそれより下からの地下水や湿気を遮断する。粘土層の下には木炭や砂利などの層が続き、最下部中心には排水溝を通す。一方、粘土層の上には深さ1.5メートル程の「本床（ほんどこ）」を設け、その中に薪を詰めて蒸し焼きにすることで地下構造全体を十分に乾燥させる。薪は木炭となって残り、それをそのまま突き固めて木炭と灰の層とする。また、本床の両側には「小舟（こぶね）」と呼ばれる熱の遮断と湿気の発散を目的とした小さな空間を設ける。[21][22]
規模の変遷こそあるものの、初期を除いてたたら製鉄の基本構造に、時代ごとで根本的と言える程の違いは存在しなかった。
なお、古来からある日本独自の溶鉄炉には「こしき炉（甑炉）」と呼ばれる炉もあり、混同されることがあるが両者は構造が全く異なる[23]（キューポラを参照）。
注釈
- ^ 「古事記」には神武天皇の后として「比売多多良伊須気余理比売（ひめたたらいすけよりひめ）」の名が記述されている[5]。また、「日本書紀」では「媛蹈鞴五十鈴媛命（ひめたたらいすずひめのみこと）」となっている[6]。
- ^ 20世紀前半期の冶金学者である俵国一は「古来穏健なる発達を遂げて一種独特の点がある」と評している[8]。
- ^ 江戸後期に公儀御用人を務めた山田浅右衛門吉睦の著書『古今鍛冶備考』（1819年頃）の記述による。一方、同じ江戸後期に活動した刀工、水心子正秀が著した『剣工秘伝誌』（1821年）では、ケラ押しの発生時期を千種鋼の登場より100年以上前の応永年間（1394 - 1427年）としている。[33]
- ^ 明治期以降にはその形から「包丁鉄（ほうちょうてつ）」とも呼ばれる[35]。
- ^ 金偏に胴。
- ^ ただし玉鋼のみ。
- ^ a b ただしケラに含まれる分のみ。
- ^ ただしケラ塊。
- ^ ただし、日本刀のうち慶長年間より前に作られたもの、すなわち「古刀」にまで遡ると、その材料や製法は伝承されておらず、使われた鋼がたたら製鉄によるものなのか否かは判断できない[70]。
出典
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