ลี้-บ้านโฮ่ง : เตาไซโคลนกับผลผลิตรูป Ring Shape

เพ็ญสุภา สุขคตะ

“ลี้-บ้านโฮ่ง” แหล่งโลหกรรมทำเหล็กยุคเริ่มแรกในอุษาคเนย์ (ตอนที่ 2 เตาไซโคลนกับผลผลิตรูป Ring Shape)

 

ฉบับที่แล้วได้กล่าวถึงผลการศึกษาของ “คุณยอดดนัย สุขเกษม” นักโบราณคดี สำนักศิลปากรที่ 7 เชียงใหม่ ที่ชี้ให้เห็นความแตกต่างระหว่างเตาถลุงเหล็กของที่บ้านป่าป๋วย อ.บ้านโฮ่ง กับบ้านแม่ลาน อ.ลี้ จ.ลำพูน ว่าเป็นอย่างไรบ้าง

สรุปอีกครั้งสั้นๆ ก็คือ ที่ลี้เรายังเห็นตัว “เตาถลุงเหล็ก” กระจายอยู่หลายเตา เป็นเตาตื้นๆ ไม่ลึกมาก เนื่องจากพฤติกรรมการทำเหล็กของคนยุค 2,500 ปีจนถึง พ.ศ.400 นั้น ใช้วิธีสร้างเตาใหม่ไปเรื่อยๆ

ในขณะที่ของบ้านโฮ่งเป็นพัฒนาการทางเทคโนโลยีอีกขั้นหนึ่ง คนเมื่อ พ.ศ.1400-1500 รู้วิธีถลุงเหล็กด้วยเตาเดิม ทำทับที่จุดเดียวจนเป็นเนินสูง ต่อเนื่องยาวนาน ช่างรู้วิธีแยกหลุมตะกรัน (slag เศษขี้เหล็ก)

เตาเหล็กที่บ้านแม่ลาน งานชิ้น Masterpiece เป็นเตาไซโคลน ภาพจากเฟซบุ๊กของสำนักศิลปากรที่ 7 เชียงใหม่

เตาทั้งสองแหล่งเป็นทรงปล่องสูง ของที่ลี้ยังเห็นขอบเตาส่วนล่างหลงเหลืออยู่ แต่ของที่บ้านโฮ่งมองไม่เห็นสภาพตัวเตา เนื่องจากทำกิจกรรมเตาเดิมเสร็จต้องทุบเตาทิ้ง หลังจากล้วงเอาสิ่งที่มีค่าจากการถลุงออกมา เหลือแต่ตะกรันก้อน slag แต่ละก้อนหนักถึง 120-200 กิโลกรัม กลิ้งไปกลิ้งมา

คำถามตามมาก็คือ จากเศษเตาที่เหลืออยู่ของที่ลี้นั้น พอจะอนุมานได้หรือไม่ว่า โครงสร้างตัวเตาเป็นแบบใด รวมทั้งผลผลิตที่ได้จากการถลุงเหล็ก ได้วัตถุที่มีรูปร่างหน้าตาเป็นอย่างไร

คุณยอดดนัย สุขเกษม นักโบราณคดี สำนักศิลปากรที่ 7 เชียงใหม่ ขณะบรรยายเรื่องเตาไซโคลนบนห้องจัดแสดงพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ หริภุญไชย 7 กันยายน 2565

เตาไซโคลน แหล่งเดียวในอุษาคเนย์

มีเตาที่บ้านแม่ลาน อำเภอลี้ชิ้นหนึ่ง ที่คุณยอดดนัยยกให้เป็นเตา Masterpiece หลังจากที่ค่อยๆ ขุดลอกชั้นดินทีละชั้น ทุกๆ 10 เซนติเมตร เอาเศษหินดินทรายที่เกรอะกรังออก จนถึงชั้นความลึกที่ 30 เซนติเมตร ก็พบตัวเตาในสภาพค่อนข่างดี จึงนำมาเสริมความมั่นคงแข็งแรง

ปีที่แล้วเตาชิ้นนี้ถูกนำไปจัดแสดงนิทรรศการชั่วคราว ณ พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ พระนคร จนกระทั่งต้นเดือนกันยายน 2565 ก่อนจัดกิจกรรมเสวนาเพียงไม่กี่วัน ได้ถูกนำกลับมาเก็บรักษาไว้ในพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ หริภุญไชย ผู้สนใจสามารถเข้าชมได้บนห้องจัดแสดงหลักชั้นสอง

เตา Masterpiece ชิ้นนี้ มีผนังก่อสูงขึ้นมา วัดเส้นผ่าศูนย์กลางได้ 90 เซนติเมตร จากสัดส่วนของเส้นผ่าศูนย์กลางนี่เอง ทำให้ประมาณได้ว่า หากเตาสมบูรณ์จะมีความสูงอยู่ที่ 150-160 เซนติเมตร และตอนบนน่าจะเป็นรูปทรงกรวย หรือทรงกระบอกปลายสอบเล็กน้อย

เตามีการเจาะช่องตอนล่างไว้ให้ก้อน slag ไหลออก 4 ทิศ (เว้นระยะเหมือนผังรูปกากบาท) เจาะช่องเติมลมที่ผนังสูงขึ้นมา ช่องที่เจาะนี้ทำมุมกับตัวเตา 30-35 องศา แต่ละช่องไม่ได้เจาะในแนวขนานกับพื้นดิน แต่กดต่ำลงไปอีก 10 องศา

การออกแบบเตาด้วยการทำช่องอากาศถี่ๆ เรียงรายรอบเตาเช่นนี้ สะท้อนว่าช่างเหล็กผ่านการเรียนรู้มาอย่างดีแล้วว่า ต้องเอาไฟเข้าในช่องไหน ต้องเอาลมเข้าทางช่องใด จึงปรับขนาดมุมองศาได้ลงตัวพอดี

ในทางวิชาการเรียกเตาแบบนี้ว่า “เตาไซโคลน” เนื่องจากเป็นเตาที่เกิดการหมุนวนของลมภายใน

ถามว่าแล้วเตาที่บ้านโฮ่งเล่า ซึ่งไม่เหลือหลักฐานตัวเตาให้เห็นแล้ว ควรมีลักษณะเช่นไร คุณยอดดนัยอธิบายว่า รูปทรงของเตาที่บ้านโฮ่งก็ควรมีความคล้ายคลึงกับเตาที่ลี้ กล่าวคือ เป็นทรงกระบอกสูงเช่นเดียวกัน จะแตกต่างกันในส่วนก้น ที่สามารถทำหลุมดักตะกรันหรือขี้แร่ก้อนใหญ่ไว้ตอนล่าง ไม่ให้ slag ไหลออกมาเรี่ยราด

หลุมขุดค้นที่บ้านโฮ่ง คุณยอดดนัยต้องขุดลึกลงไปถึง 2 เมตร พบแต่ตะกรันสูงหนา เมื่อแยกชั้นของการใช้งานพบว่ามีการทำกิจกรรมถลุงเหล็กสืบเนื่องอย่างยาวนานถึง 4 ชั้น เตาแต่ละชั้นสามารถใช้งานผลิตซ้ำได้ถึง 50 ปี จนเมื่อกองเป็นเนินสูงแล้วจึงค่อยย้ายเตาไปทำใหม่ที่แหล่งอื่น

ผลผลิตที่ได้จากเตาไซโคลนของลี้ บ้านโฮ่ง จะได้ก้อนเหล็กแปรรูปเป็นทรงวงแหวนหรือ Ring Shape

ใช้แร่แบบคุ้มทุน ได้ผลผลิตครึ่งต่อครึ่ง

คําถามตามมาก็คือ เตาที่ลี้ก็ดี ที่บ้านโฮ่งก็ดี ใช้แร่ประเภทใดในการถลุงเหล็ก?

เศษแร่ที่ติดมากับตัวเตาที่ลี้ เมื่อนำไปสกัดแยกทำให้ได้คำตอบว่ามีการใช้แร่หลากหลายชนิดปะปนกัน ต่างกับการถลุงเหล็กของเตาที่บ้านแม่โถ อ.ฮอด จ.เชียงใหม่ ที่ต้องคัดแร่เฉพาะเกรดดี เป็นแร่เหล็กบริสุทธิ์เท่านั้นมาถลุง

ส่วนแร่ที่นำมาหล่อเหล็กของเตาบ้านโฮ่ง กลับพบว่ามีส่วนผสมของแมงกานีสสูงมาก เมื่อคุณยอดดนัยและทีมงานสำรวจสภาพป่าเขาในเขตอำเภอบ้านโฮ่งก็ค้นพบว่า ที่นี่มีแร่แมงกานีสค่อนข้างจำนวนมหาศาล

การจะหลอมเหล็กที่แร่มีส่วนผสมของแมงกานีสสูงได้นั้น ต้องใช้ความร้อนสูงมาก อุณหภูมิอยู่ที่ 1,500 องศา จึงถือว่าเป็นอีกหนึ่งพัฒนาการทางเทคโนโลยีของเตาที่บ้านโฮ่ง ว่ามีความสามารถมากกว่าแหล่งเตาที่ลี้ซึ่งใช้ความร้อน 1,250-1,300 องศา

อย่างน้อยที่สุด เราได้ข้อสรุปว่าการถลุงเหล็กทั้งของลี้และบ้านโฮ่ง ไม่ได้นำแร่เหล็กเข้ามาจากแหล่งอื่น แต่ใช้วัสดุรายรอบตัวแถวนั้นนั่นเอง

หลังจากที่พบแหล่งเตาของทั้งสองแห่งแล้ว สำนักศิลปากรที่ 7 เชียงใหม่ ไม่ได้หยุดแค่การศึกษาพิสูจน์ตัวเตาหรือก้อน slag เท่านั้น

หากยังได้มี “โครงการโบราณคดีทดลองต่อยอดเตาบ้านแม่ลาน” ขึ้นมาอีกโครงการหนึ่ง เป็นกระบวนการหาคำตอบว่า ถ้ามีการจำลอง “เตาไซโคลน” ขึ้นมาแล้ว เราจักเรียนรู้อะไรเพิ่มเติมได้อีกบ้าง ไม่ว่าปริมาณการใช้แร่ ระยะเวลาในการถลุง รวมไปถึงผลผลิตที่ได้

สำนักศิลปากรที่ 7 เชียงใหม่จึงออกแบบ “เตาไซโคลน” ขึ้นมาหนึ่งเตา ใช้สถานที่ทดลองในลานหน้าอาคารจัดแสดงพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ เชียงใหม่

การปั้นเตาดินเผา พยายามใช้วัตถุดิบที่ใกล้เคียงกับสภาพจริงของเตาบ้านแม่ลานให้มากที่สุด กล่าวคือ ต้องใช้ดินที่มีส่วนผสมของทรายค่อนข้างสูง

แร่เหล็กที่นำมาใช้ถลุงนั้น คุณยอดดนัยบอกว่า ต้องใช้ปริมาณมากถึง 100 กิโลกรัมต่อการถลุง 1 ครั้ง เนื่องจากเส้นผ่าศูนย์กลางของเตาจำลองยาวถึง 90 เซนติเมตร (เท่าเตาของจริง) เมื่อก่อเป็นทรงกระบอกปากสอบ ความสูงอยู่ที่ 1.80 เมตร

เมื่อเทียบกับเตาทั่วๆ ไป การถลุงเหล็กแต่ละครั้ง ใช้แร่ประมาณ 30 กิโลกรัมเท่านั้น ทว่า ผลผลิตที่ได้แตกต่างกัน กล่าวคือเตาที่ลี้ได้ผลผลิตกลับคืนมามากถึง 50 เปอร์เซ็นต์ ส่วนเตาทั่วไปได้แค่ 1 ใน 3 ของแร่ที่ถลุง เช่น ได้เหล็ก 8-10 กิโลกรัมเท่านั้นจากการที่ต้องนำแร่มาถลุงจำนวน 30 กิโลกรัม

ในขณะที่เตาไซโคลนจำลองจากเตาลี้นี้เติมแร่ 100 กิโลกรัม ได้เหล็กคืนมาถึง 50 กิโลกรัม ถือเป็นภูมิปัญญาขั้นสูงมาก แม้แต่เตาหลุงเหล็กในยุคปัจจุบันก็ยังไม่สามารถสร้างผลผลิตได้สูงเท่านี้เลย

แน่นอนว่าการใช้ทัพยากรบุคคลมาถลุงเหล็กที่ลี้ต้องถือว่าสิ้นเปลืองด้วยไม่น้อย พวกเขาต้องระดมคนจำนวนเท่าไหร่มาช่วยสูบลมรอบๆ เตา ไหนจะต้องมีคนคอยเติมถ่าน เติมแร่ ซึ่งยุคปัจจุบันมีโบเวอร์เครื่องสูบลมเป็นตัวช่วยทุ่นแรง

ผลผลิตที่ได้จากเตาไซโคลนของลี้ บ้านโฮ่ง จะได้ก้อนเหล็กแปรรูปเป็นทรงวงแหวนหรือ Ring Shape

ตามหาผลผลิตรูปวงแหวน Ring Shape

ในเมื่อตัวเตาเต็มไปด้วยการเจาะช่องเติมอากาศเป็นแนวทแยง 10 องศา รอบตัวเตาเพื่อให้อากาศหมุนเวียนแบบไซโคลน ผลผลิตที่ได้จากการถลุงเหล็กก็ย่อมสอดรับกับสภาพของเตาที่เป็นช่องเกลียว

การทดลองถลุงเหล็กครั้งนี้ใช้ความร้อน 1,200 องศา อากาศที่หมุนวนอยู่รอบๆ เตา ทำให้ขอบเตาเกิดความร้อนสูงสุด ไม่ใช่ตรงกลางเตา

ผิดกับเตายุคใหม่ที่มีเทคโนโลยีระดับสูงเข้าช่วย สามารถใช้เครื่องเป่าลมให้พุ่งเข้าไปตรงกลางเตา ทำให้ส่วนกลางได้รับความร้อนสูงสุด แต่เตายุคโบราณ ความร้อนจะวิ่งวนอยู่รายรอบขอบเตา

ดังนั้น แร่เหล็กที่ถูกนำโยนใส่ในเตา ย่อมไปหลอมรวมกันอยู่ที่จุดความร้อนสูงสุด เป็นกระบวนการดูดของแม่เหล็กตามธรรมชาติที่ต้องไปเกาะกลุ่มกัน

การทดลองถลุงเหล็กผ่านไปครึ่งวันจนแร่ถูกหลอมเป็นเหล็กเสร็จสิ้น จำเป็นต้องทุบเตาเพื่อเอาผลผลิตออกมา ได้สิ่งที่เรียกว่าก้อนบลูม (Iron Bloom) เกิดจากการถลุงมีรูปร่างเป็น Ring Shape หรือวงแหวนที่บิดเกลียวควั่นเป็นช่วงๆ

คำถามตามมาอีกข้อว่า ทำไมเราจึงไม่พบวัตถุเหล็กรูปวงแหวนนี้บ้างเลยในพื้นที่ลี้ บ้านโฮ่ง?

หรือว่าคนเมื่อพัน-สองพันปีก่อนเปิดเตาถลุงเหล็กเพื่อทำการค้าส่งออกไปจำหน่ายนอกพื้นที่จนหมดเกลี้ยง จึงไม่เหลือผลผลิตแม้เพียงสักก้อนในบริเวณเตาที่ลี้ บ้านโฮ่ง ให้อนุชนรุ่นหลังไว้ดูต่างหน้าบ้างเลย?

จากการศึกษาได้คำตอบว่า เตาที่ลี้และที่บ้านโฮ่ง มิได้ผลิตเหล็กขึ้นเพื่อใช้งานในชุมชนของตัวเอง เหตุที่เราไม่พบผลผลิตเหล็กรูป Ring Shape แสดงว่าเตาเหล่านี้มีสถานะเหมือนโรงงานอุตสาหกรรมผลิตเหล็กอย่างเป็นล่ำเป็นสันเพื่อส่งออกจำหน่ายนอกพื้นที่ ใช่หรือไม่?

ครั้นหันมาดูวัตถุประเภทเหล็กในหลุมศพของมนุษย์ยุคก่อนประวัติศาสตร์ซึ่งมีอายุร่วมสมัยกับเตาถลุงเหล็กทั้งที่ลี้และบ้านโฮ่ง ได้แก่ จากหลุมขุดค้นโครงกระดูกที่บ้านวังไฮ ต.เวียงยอง อ.เมืองลำพูน บ้านสันป่าค่า อ.สันกำแพง และบ้านยางทองใต้ อ.ดอยสะเก็ด จ.เชียงใหม่ แม้ทั้งหมดนี้จะพบเหล็กที่อุทิศให้แก่ผู้ตายจำนวนมาก แต่ก็เป็นรูปแบบของอาวุธ และเครื่องใช้ไม้สอยทางการเกษตรเป็นหลัก ไม่ปรากฏวัตถุประเภท Ring Shape แต่อย่างใด

ถ้าเช่นนั้นหมายความว่า แหล่งจำหน่ายเหล็กที่ลี้และบ้านโฮ่ง ย่อมไม่ได้ถูกส่งออกไปยังกลุ่มคนที่อาศัยอยู่ในบริเวณลุ่มน้ำแม่กวง 3 แหล่งที่กล่าวมา ควรจะเป็นภูมิภาคที่ไกลออกไปยิ่งกว่านั้นอีก และผู้สั่งซื้อย่อมต้องเป็นพื้นที่ที่มีความต้องการเหล็กอย่างสูงมากเลยทีเดียว

ภาพสันนิษฐานถึงเตาที่บ้านโฮ่ง ว่ามีวิธีการทำที่ดักตะกรันขี้แร่ (slag) เป็นหลุมตอนล่างของเตา

อย่างน้อยที่สุด ณ ขณะนี้เราได้รู้แล้วว่า ต่อจากนี้ไป หากเราได้พบเห็นวัตถุเหล็กรูปทรง Ring Shape หรือครึ่งวงกลมที่อาจจะขาดท่อนไปบ้าง ณ ที่แห่งใดก็ตาม มีอายุระหว่าง 1,400 ปีถึง 2,500 ปี ก็อาจอนุมานเทียบเคียงได้ว่า น่าจะเป็นผลผลิตจากเตาลี้-บ้านโฮ่ง

ทั้งบ้านโฮ่งและลี้ ยังมีแหล่งเตาถลุงเหล็กอีกจำนวนมหาศาลซุกซ่อนอยู่ พบว่าแหล่งเตาถลุงเหล็กมักกระจายตัวตามลำน้ำสาขาที่ไหลลงสู่ลำน้ำสายใหญ่คือแม่ปิง พร้อมที่จะเป็นสินค้าส่งออกไปสู่ผู้สั่งซื้อนอกพื้นที่ เท่าที่ทำการสำรวจและศึกษาในช่วง 4-5 ปีมานี้เป็นเพียงแค่ 20 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น

คุณยอดดนัยพยายามศึกษาเปรียบเทียบเตาไซโคลนที่ลี้ บ้านโฮ่ง กับเตาถลุงเหล็กในภูมิภาคเอเชียว่าจะเหมือนกับที่แห่งใดบ้าง ได้คำตอบว่า ไม่พบแหล่งเตาอื่นใดเลยในอุษาคเนย์ที่มีลักษณะใกล้เคียงกับเตาไซโคลนที่ลี้ บ้านโฮ่ง ยกเว้นที่อินเดียประเทศเดียว

คีย์เวิร์ด “อินเดีย” นี้น่าสนใจยิ่ง ชาวอินเดียเข้ามาช่วยวางรากฐานในการสร้างเตาถลุงเหล็กให้กับเมืองลำพูนหรือไฉน จะเกี่ยวข้องอะไรไหมกับตำนานพระนางจามเทวีที่มีกลุ่มมหาฤๅษีช่วยกันวางรากฐานทางอารยธรรมจนก่อเกิดเมืองหริภุญไชย โปรดติดตามฉบับหน้า •

 

ใต้ภาพ

1-เตาเหล็กที่บ้านแม่ลาน งานชิ้น Masterpiece เป็นเตาไซโคลน ภาพจากเฟซบุ๊กของสำนักศิลปากรที่ 7 เชียงใหม่

2-คุณยอดดนัย สุขเกษม นักโบราณคดี สำนักศิลปากรที่ 7 เชียงใหม่ ขณะบรรยายเรื่องเตาไซโคลนบนห้องจัดแสดงพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ หริภุญไชย 7 กันยายน 2565

3-4-ผลผลิตที่ได้จากเตาไซโคลนของลี้ บ้านโฮ่ง จะได้ก้อนเหล็กแปรรูปเป็นทรงวงแหวนหรือ Ring Shape

5-ภาพสันนิษฐานถึงเตาที่บ้านโฮ่ง ว่ามีวิธีการทำที่ดักตะกรันขี้แร่ (slag) เป็นหลุมตอนล่างของเตา

 

ปริศนาโบราณคดี | เพ็ญสุภา สุขคตะ