Metalurgie starověku. Část I. Vysoká pec v Istii

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Dobrý den drazí přátelé! Všichni, tak či onak, víme o stavbách z minulosti, které nebyly dodnes překonány, například katedrála svatého Izáka, Koloseum nebo Eiffelova věž, různé paláce a pevnosti z různých dob.

Katedrála svatého Izáka

Koloseum

Eiffelova věž

Málokdo však přemýšlí o tom, jak se tyto předměty objevily, nebo spíše kvůli čemu. Opravdu, přísně vzato, bez rozvinuté metalurgie není žádná grandiózní stavba prostě nemožná, ani v minulosti, ani v naší době. Co je to metalurgie? Je to doslova vstupenka do klubu elity. Lidé, kteří si kov nepodrobili, jsou považováni za primitivní. Proto je naše velká železná minulost vydávána za řemeslo. Koneckonců, metalurgie je takříkajíc úplně prvním článkem, základem technologického rozvoje každé civilizace, protože bez metalurgie není možné vyrábět pracovní a výrobní nástroje, bez nichž je zase nemožné ani stavebnictví, ani zemědělství, ani vojenské operace. Přesněji řečeno, je možné bojovat a kopat zemi samozřejmě holemi, ale to už není civilizace, ale pouze její formace.

Navíc se v průmyslu nemůže rozvíjet pouze jeden směr: rozvoj hutnictví s sebou automaticky nese rozvoj navazujících odvětví, vše je propojeno. Na stupni rozvoje hutnictví tedy závisí obecná úroveň rozvoje průmyslu a státu jako celku. Abychom tedy mohli konstatovat na oficiální úrovni o bezcennosti státu, respektive lidí, stačí tvrdit, že tento lid, respektive stát, hutnictví vůbec neměl, nebo jeho vývoj byl v plenkách.

Kolik toho víme o metalurgii minulosti? Myslím, že mnozí slyšeli o tzv. „době bronzové“, ale dnes nebudeme uvažovat o výrobě bronzu, už jen proto, že bronzová ruda v přírodě neexistuje, bronz je slitina a o ní brzy bude být samostatný rozhovor a mě v tuto chvíli zajímá celý cyklus, od těžby rudy až po hotový produkt. A co na to říkáme my, říkají oficiální zdroje? Takže první oficiální historická poznámka:

Výroba železa na území Ruska je známá odnepaměti. Starobylé železo, vyráběné řemeslnými postupy, se nazývá „kvetoucí“nebo „bažinaté“železo. V důsledku archeologických vykopávek v oblastech sousedících s Novgorod, Vladimir, Jaroslavl, Pskov, Smolensk, Rjazaň, Murom, Tula, Kyjev, Vyšhorod, Pereyaslavl, Vzhishch, jakož i v oblasti Ladožského jezera a na dalších místech, stovky míst se zbytky tavicích nádob, surových kováren, tzv. „vlčích jám“a odpovídajících nástrojů k výrobě dávné metalurgie.

Při vykopávkách ve Staré Rjazani byly v 16 z 19 obydlí měšťanů nalezeny stopy po „domácím“vaření železa v hrncích v obyčejné peci. Ve skutečnosti doba železná trvala několik tisíciletí. Takže v Arkaimu se kov tavil již před 4000 lety.

Západoevropský cestovatel Jacob Reitenfels, který v roce 1670 navštívil Moskovsko, napsal, že „země Moskvanů je živým zdrojem chleba a kovu“. Takže například nedaleko Novgorodu v oblasti Usťužna bylo tolik „kováren na výrobu železa“, že si novgorodský guvernér, který tato místa navštívil, myslel, že „zajel na okraj sopky“. Všude stály pece na výrobu železa, množství žijících památek tohoto „průmyslového boomu“dodnes udivuje moderní archeology, kteří na ruské platformě hloubí „kulturní vrstvu“.

Naši lidé umí vařit kov i v hrncích v domácím sporáku, to se dá říct v krvi. Železo v Rusku se tavilo již v těch vzdálených, hluboce předkřesťanských dobách. Jména ruského lidu k nám doslova křičí o rozšířenosti metalurgie na území starověkého Ruska: Kuzněcov, Rudněv, Kovalev.

Jedním slovem, existuje mnoho železných stop naší minulosti a nyní, přátelé, navrhuji, abyste si udělali výlet do jednoho z těchto míst - hutního závodu ve vesnici Istie, v oblasti Rjazaň, a na příklad tohoto závodu, abychom se zamysleli nad metalurgií obecně…

Umístění objektů

Samotný areál tvoří pět objektů, jedná se o zbytky vysoké pece, tovární budovu, kostel Narození Krista, tovární rybník a přehradu. A je třeba je posuzovat jako celek, nicméně s ohledem na velké množství informací si o kostele Narození Krista povíme až v druhé části článku. K jezírku nyní řeknu jen to, že svým tvarem zásoboval vodou všechny technologické články závodu. Přehrada se nachází na řece Istya.

Zbytky přehrady na řece Istya

Pravda, v tomto místě řeka jen připomíná potok a samotná platina je v tuto chvíli jen blokádou kamenů a kusů betonových desek. V těchto sutinách jsou však bloky starých cihel, navršené zde při demolicích starověkých staveb.

Cihlové bloky v přehradě

Mnohem zajímavější jsou ale zbytky továrního komplexu a naši prohlídku začneme vysokou pecí a pro úplnou objektivitu čteme druhý oficiální historický odkaz, již na tomto místě:

Na území obce se ve 12-13 století nacházela osada, ve které se těžila železo. Po „mongolsko-tatarské invazi“byla osada opuštěna.

Moderní vesnice Istie vděčí za své oživení slévárně železa, postavené v roce 1715 výnosem Petra I., kterou začala budovat rodina obchodníků Rjumin s využitím skutečnosti, že u vesnice Zalipyazhye (nyní byla objevena ložiska rudy) vesnice). / K otázce přítomnosti rudy na Rjazani navrhuji připomenout Opilý les. Odkaz na článek zde. /

V roce 1717 dal závod Istyinsky první tavení. Ve stejném roce, 1717, se objevila továrna na jehly v obci Kolentsy a v roce 1718 - druhá v sousední vesnici Stolptsy. Od té doby se po celém Rusku šily rolnické košile a velkolepé oděvy šlechty ryazanskými jehlami.

V roce 1773 koupil celý komplex majitel závodu Pjotr Kirillovič Chlebnikov, majitel závodu na tavení mědi Blagoveščensk v okrese Ufa. Jeho syn Nikolaj Petrovič Chlebnikov začal rekonstruovat tovární komplex, který zdědil, jako hlavního architekta pozval Vasilije Petroviče Stasova. Stasov ve svých pamětech popisuje, co vybudoval v rjazaňském majetku Chlebnikov, citát: „dvě rozlehlé statky se zahradami, velký dům, služby, skleníky, zvěřinec, divadlo, aréna a různé rekreační aktivity. Na týchž pozemcích téhož šlechtice jsou dvě budovy pro dvě manufaktury: jedna na železo a druhá na výrobu jehel, se dvěma přehradami na dvou řekách, s třípolovým mostem z tesaného kamene, s různými jinými budovy pro práci a sklady “, konec citátu.

Obě panství připomínala spíše malé paláce než pracovní budovy. I skromné zbytky komplexu Isťinskij, které se dochovaly již dávno a které již dávno ztratily svou bývalou nádheru, stále svědčí o tom, že to bylo kdysi jedno z nejvýznačnějších panství Rjazaňského okresu.

Po smrti Nikolaje Chlebnikova v roce 1806 přešel veškerý majetek na jeho sestru Annu, provdanou Poltoratskou. Za její vlády byla dokončena stavba grandiózního kostela Narození Krista, jehož architektem byl rovněž Vasilij Petrovič Stasov.

Koncem 50. let 19. století vlastnili Poltoratští slévárnu železa, továrny na výrobu železa a strojírenství v okrese Pronsk, dvě továrny na jehly, jednu továrnu na čepy a jednu drátovnu. Zaměstnávali asi 1200 lidí.

V současné době se z celého areálu dochoval dvoupatrový hlavní dům a dvě hospodářské budovy z 90. let 18. století; kostel Narození Krista,postavil Anna Petrovna Poltoratskaya v roce 1816; opuštěná tovární budova a nejstarší vysoká pec ve východní Evropě, uznaná jako historická památka. Všechny dochované budovy jsou vyrobeny ve stylu "klasicismu" architektem Vasilijem Petrovičem Stasovem.

Přečtěte si více o Stasové, pokud by to někoho zajímalo, přečtěte si to sami zde, je tam spousta nesouvisejících termínů.

Vysoká pec, pohled z areálu

Podle oficiálních informací jde o nejstarší vysokou pec ve východní Evropě. Nyní se nebudu dotýkat otázky, zda tam byl Petr I. nebo ne. Nás nyní zajímá stáří vysoké pece, protože i podle oficiální historie je stará více než 300 let, a to se oficiálně neskrývá. To se prostě nepropaguje. Zde chci poznamenat, že dle mého názoru jsou kamna mnohem starší, ale i 300 let je dobrý věk.

Vysoká pec, pohled od rybníka

Chci hned objasnit, že tato struktura je jen pozůstatkem pece. Měla alespoň dýmku a na dvou protilehlých stranách byly další dvě komory.

Přibližná výška potrubí

Rozbité zdi

Přátelé, žádám vás, abyste věnovali pozornost detailům, jako jsou saze a tloušťka potěrů. Celá tato konstrukce byla kamna, ale prakticky žádné stopy po sazích, saze jsou patrné, hlavně jen v místech pozdějších úprav, o těchto úpravách také povím dále.

Velikost kravat

A tloušťku potěrů můžete vidět sami ve srovnání s Michailovou dlaní a tento konkrétní potěr není kovaný, je válcovaný a byl položen při stavbě pece a oficiálně byl postaven v roce 1715.

Válcované potěrem

Zelené sklo je tavené cihly.

Tavená cihla

Takhle vypadá cihla, když se taví v hutnické peci. Glazovaná vrstva je velmi silná. Teplota tavení železa je jeden a půl tisíce stupňů, takže i šamotová, tedy žáruvzdorná, cihla roztavená do jediné konstrukce a již pod ní byla roztavena obyčejná cihla, ze které byly položeny nosné stěny.

Tavená cihla

Kvalita zdiva kamenných zdí na vnější straně je mnohem horší než cihelné zdivo, stejně jako zdivo pod klenbami.

Kvalita zdiva

Kvalita zdiva

To je důležitý detail, podle kterého můžeme usoudit, že venku se jedná o pozdější přestavbu, zpevnění pece, její opravu. Kameny ve zdi jsou různé, některé jsou přírodní, některé lité.

Vestavěný top

Je vidět přistavěná střecha obslužné budovy. Tyto kanceláře se v současnosti nacházejí po obou stranách kovárny, ale soudě podle zbytků zdí byly takové místnosti umístěny na všech čtyřech stranách.

Plán: pohled shora

Tyto místnosti jsou potřebné pro chlazení tělesa pece a ohřev vzduchu, který je vháněn do pece.

Zde musíte pochopit, že vzduch byl do pece přiváděn nejen přirozeným tahem, ale násilně, pod tlakem, bočními klenutými otvory, ve kterých stály dmyšny.

Kopí

To je princip fungování každé vysoké pece, a to i v naší době. A pro přívod vzduchu se používá celý systém potrubí a kompresorů, které byly umístěny v těchto místnostech, ale i venku.

Výklenky

Mimochodem, venku v určité výšce je výklenek, opravdu pro sochy? To je právě výklenek, nejsou v něm průchody, ani do stran, ani dolů, podlaha v něm je obložena kamenem.

Proražený otvor. Razba z 18. století?

Zde je další zajímavá mazanina, v ní je vyražena díra ražením. Jak a čím to bylo propíchnuté? S kladivem a dlátem? Zdůrazňuji, že potěrů je hodně.

Potěry

Jsou jimi proraženy všechny stěny a zvenčí jsou všechny vazby svázány do jediného výztužného rámu. Ale takové kované smyčky, na koncích kravat, jsme opakovaně viděli na místech spojených s určitým náboženským kultem.

Smyčky na zavazování

O tom, že tato kamna byla zpočátku vyšší, ale nyní jsou zaplněná, asi o 1-2 metry, myslím, že jste již uhodli sami, podle nízkých a nepřiměřených oblouků.

Krytý oblouk

To ale nejsou všechny důkazy zasypaných kamen. Podle technologie vysoké pece je kovárna s tekutým kovem umístěna pod dmýchacími trubicemi a křídla, po kterých roztavený kov vytéká z pece, jsou umístěny na samém dně kovárny, což je ve skutečnosti logické, protože železo proudí gravitací.

Schéma vysoké pece

A nyní vidíme úroveň země, přibližně na úrovni trysek, kterými byl vzduch přiváděn do pece. V souladu s tím je vše ostatní pod úrovní terénu. To je vše, co z vysoké pece zbylo, ale k tomu se ještě vrátíme a nyní se podívejme na budovu továrny, respektive na to, co z ní zbylo.

Tovární budova

Uvnitř budovy roste les. Zde stromy zřejmě nejsou káceny záměrně, aby se vše rychleji rozpadalo. Například kostel Narození Krista, který stojí o něco dále, a o kterém bude příběh ve druhém díle, začali restaurovat. Peníze se na to našly. Kostel je samozřejmě potřeba, ale naše železná minulost není potřeba a stromy postupně svými kořeny bourají kamenné zdi a komplex se brzy sám zhroutí.

Krytý oblouk

To, že je objekt zasypaný, je dobře vidět z jeho konce, ze strany od rybníka. Výška a šířka oblouku nejsou proporcionální a dveře jsou proraženy nad obloukem. Na zadní straně dveří je osamocený pant a soudě podle šířky oblouku, druhý, někde níže, má dva metry.

Závěs pod obloukem

A to jsou přátelé proti síle, ti skuteční. Pamatujete si, kde jsme je předtím viděli? Tady je nápověda.

Buttress

Jen nepište do komentářů, že kladou protisíly pro krásu. Je docela možné, že se jedná o pozdější renovaci, protože protisíla není vázána na hlavní zeď, ale přesto je vyrobena ze stejné cihly a se stejnou maltou.

Vyšívané švy

Mimochodem, švy hlavní stěny budovy jsou vyšívané, takže se neplánovalo omítání.

V tomto úhlu se zdá, že 105 nebo dokonce 104, ale když se podíváte přímo, pak 106 cm

Tloušťka stěn je 106 cm, takže při položení klenutého průchodu mezi sousedními místnostmi uvnitř jedné budovy zde byly jednoduše postaveny dvě cihlové zátky, na obou stranách, v jedné rovině s hlavní stěnou, a mezi těmito zástrčkami je spousta prostor, kde se postupně hromadí nečistoty.

Zablokovaný průchod

Odpadky mezi zdmi

Díky takové tloušťce stěny nedošlo ani k ucpání tohoto otvoru, aby nedocházelo k plýtvání materiálem. Opakuji, jedná se o vnitřní nosnou stěnu, mezi sousedními místnostmi téže budovy, takže tloušťka této stěny nemá nic společného s vytápěním a studenými zimami, které dle mého názoru neexistovaly. Proč nebyly zimy, je vysvětleno v tomto článku.

Přízemí

Zde je úroveň terénu venku, v jedné rovině s parapety, ale úroveň je nižší zevnitř. Utichla tato budova? Nebo to tak postavili?

Sloupce, u vchodu do bývalého kina

Co přesně bylo postaveno, tyto sloupy, z moderních keramických kanalizačních trubek, protože v sovětských dobách zde bylo kino.

Sloupce potrubí

Přátelé, nyní navrhuji, abyste se trochu zamysleli nad tím, co jste viděli. Každý hutnický závod začíná surovinami, takže první věcí, na kterou je třeba myslet, je těžba a dodávka rudy a paliva, úprava rudy a také expedice hotových výrobků. Ve zkratce si řekněme něco o logistice.

Haldy rudného odpadu

Aby vám to bylo jasnější, doslova ve zkratce vám řeknu, jak vysoká pec funguje. Hlavní podmínkou pro provoz vysoké pece je nepřetržitý proces tavení. Ve skutečnosti se vysoká pec liší od stejné kupole, která ve skutečnosti funguje na stejném principu jako vysoká pec, ale pouze s menšími objemy a samotná kupole je menší a její stěny jsou tenčí a kupole funguje podle schéma: vypálili, roztavili, kolik potřebujete, a vyplatili. To není případ vysoké pece, vysoká pec je kontinuální proces.

Podle technologie se vysoká pec zakládá shora. Samozřejmostí byly výtahy.

Zvedací mechanismus

Neptejte se mě, kde jsou pozůstatky starověkých mechanismů, jsou přibližně na stejném místě jako pozůstatky mechanismů z 90. let 20. století. A tak se pec zatěžuje shora, jak se roztaví, roztavené železo, případně litina, jak je to pro vás výhodnější, stéká do nístěje, kde se jí postupně hromadí určité množství, které se odvádí k dalšímu zpracování. nebo ihned do forem.

Schéma provozu vysoké pece

V závislosti na objemu topeniště dochází k uvolňování litiny každé 2-3 hodiny. Jak kov proudí do nístěje, je do vysoké pece shora vkládána nová vsázka a cyklus pokračuje.

Recept, který našlo mnoho metalurgů v různých dobách a v různých zemích, byl jednoduchý a srozumitelný: "Pec neuhasíš." O technických detailech, proč je stálé pálení vysoké pece výhodnější, jak zlepšuje vlastnosti taveného kovu a proč je v tomto případě potřeba menšího úsilí kovářů, při následném zpracování doporučuji si o tom všem přečíst, přátelé, sami, zde je odkaz na dobrý článek o metalurgii. Zatím to přijměte jako fakt: ekonomicky i technologicky je stálý provoz pece výhodnější. Nyní pojďme k výpočtům.

Naše vysoká pec má vnitřní průměr 4 metry, výška pracovní plochy, soudě podle proporcí pece, není menší než dva metry, možná i více. To nám dává pracovní plochu 25 000 litrů. Lze to snadno vypočítat podle vzorce: V = πr2h kde V je objem; π = 3,44; r je poloměr pece; h je výška pracovní plochy.

Pro srovnání, hmotnost 1 litru čisté vody je 1 kg. Železná ruda je díky své vyšší hustotě mnohem těžší než voda, proto 1 litr rudy váží mnohem více, v závislosti na druhu rudy 2x i vícekrát. Palivem v našem případě může být jak uhlí, tak dřevo. Kámen je také těžší než voda, ale dřevo je lehčí. Ale ve srovnání s kamenem dřevo hoří rychleji, proto je třeba ho přidávat do pece častěji, a proto se jeho objem zvětšuje. Také pro tavení je zapotřebí tavidlo - vápenec, který je také těžší než voda.

Ukazuje se, že na jeden náklad této pece je potřeba 50 tun rudy a asi 50 tun uhlí a tavidla. To znamená, že pro tuto pec pouze na jeden náklad, surovin, musíte přivézt asi 100 tun. Vzhledem k tomu, že zdejší ruda je stále chudší než na Kurské magnetické anomálii, budeme předpokládat, že litina se vypouští ne po 2-3 hodinách, ale po 8-12 hodinách, tedy pouze dvakrát denně, což znamená, že denní zásoba surovin, je 200 tun.

Současně je výstupem všech pevných materiálů z pece také vůz a malý vozík, protože je nutné odvézt vzniklou strusku a poslat hotový kov k dalšímu zpracování.

Došli jsme tedy k závěru, že je prostě fyzicky nemožné provádět všechny tyto přepravy vozíky, protože obyčejný vozík tažený jedním koněm unese asi 700 kg na víceméně rovné a pevné silnici. V případě nerovných nebo blátivých cest se nedoporučuje zatěžovat vozík více, než je hmotnost samotného koně.

To znamená, že pro zajištění nepřetržitého provozu pece potřebujete pouze pro dodávku surovin: 200 tun / 700 kg = 285, 71 tj. - 286 koní, 286 vozů a 286 taxikářů. Zdá se, že ne moc, vzhledem k tomu, že jeden z majitelů závodu, Nikolaj Petrovič Khlebnikov, se zabýval chovem koní, ale 286 vozíků surovin denně, to je jen 5 minut na vykládku. Je to hodně nebo málo? Nevím, ale očividně musíte být opravdu epický hrdina, abyste hodil 700 kg kamenů za 5 minut.

Nákladní vozík

No, nebo ty vozíky byly sklápěčky. A jak se potom naložily vozíky v lomech a dolech za 5 minut? Ale to není vše.

Řetězec vozíků

Přátelé, teď si jen představte tuto nekonečnou řadu vozíků. Co když si jeden z koní podvrtne nohu nebo se zlomí osa vozu? Vzhledem k šířce a kvalitě silnic se okamžitě nabízí otázka: jak odcházeli na silnicích?

Řetězec vozíků

Navíc vozíky někdy potřebují opravu, koně a taxikáři potřebují jídlo, spánek, odpočinek. To znamená, že takových vozíků bylo minimálně 2x více. Kolik stál kůň v 18.–19. století? Nevím? - zajímejte se, bude to zajímavé. To ale není vše, nyní jsme spočítali pouze dodávku surovin pro samotnou vysokou pec, navíc za příznivého počasí. A kromě toho logistika zahrnuje vyúčtování rozbahněných cest, expedici hotových výrobků, strusku, dodávku nářadí a pomocného nákladu. Pro provoz vysoké pece je také zapotřebí voda k jejímu chlazení. Spousta vody.

Ale to není vše. Pro získání dobrého výsledku tavby bylo nutné vytěžené železné rudy předem obohatit. Benefiční provoz byl vždy velmi důležitou technologickou podmínkou výroby železa. Proces obohacování se skládá z několika fází:

• proplachování;
• sušení;
• hořící;
• zdrcující;
• promítání.

Kulový mlýn

Získání vysoce koncentrované rudy se nemohlo omezit pouze na jednu nebo dvě operace, tento proces vyžadoval systematické zpracování všemi uvedenými metodami. V místním muzeu jsou takové „dělové koule“, kterými se zřejmě „střílely“mlýny.

Koule v muzeu

Jak si dokážete představit, střelba vyžadovala také vysoce kvalitní palivo a to ve značném množství. Proto vedle celého průmyslu tavení železné rudy existoval stejně rozsáhlý průmysl na její obohacování. Ještě jednou připomenu, že to není město, ale jednoduchá vesnice.

A teď, přátelé, ptám se vás, opravdu musíme přijmout víru, že logistika byla organizována pouze na povozech tažených koňmi? Nebo tam byla železnice? Jak byl zajištěn provoz vysoké pece v 18. století, pokud oficiálně byla první železnice v Rusku postavena až v roce 1837?

Přítomnost hutnictví a úroveň jeho rozvoje tedy určuje úroveň rozvoje státu. Proto potřebují „západní partneři“všemožně překrucovat, popírat a zpochybňovat fakt rozvinutého hutnictví u nás. Všude, kde je to možné, se úředníci snaží dokázat, že o hutnictví vůbec nešlo, kde je již skutečnost přítomnosti hutnictví nevyvratitelná, je nám vysvětlen její řemeslný původ, jako že se vařila v kamnech v hrncích. V naší době se však mnoho lidí ve svých garážích a na jejich dvorcích zabývá samotavením kovů - hliníku, mědi a dokonce i železa. Internet je plný videí na toto téma. A co když po 200 letech archeologové najdou své domácí pece, pak jednomyslně usoudí, že celý moderní průmysl byl tak rozvinutý?

Ano, naši lidé umí vařit kov, i doma v hrncích, to se dá říct v krvi, ale to vůbec neznamená, že by neexistovaly střední a velké průmyslové podniky.

Vysoce kvalitní fotografie (není nutná registrace), odkaz zde.

Film podle článku:

Přátelé, v dalším článku bude pokračování tématu a budeme mluvit o kostele Narození Krista v Istii, který je doslova 300 metrů od naší vysoké pece. A pro dnešek dost, děkuji za pozornost, vše nejlepší, sbohem!