vysoká pec

Územie dnešného Slovenska bolo vďaka výborným prírodným podmienkam, mnohým lokálnym zdrojom rúd, bohatým lesom, množstvom riek a potokov známe ako centrum hutníctva v stredných Karpatoch a Karpatskej kotline v praveku. Tavenie železa a výroba železných predmetov na Slovensku na začiatku novoveku boli rozložené medzi lokálnych vlastníkov, šľachtu, bohatých občanov, koalície a organizácie. Majitelia používali vo svojich železiarňach pre tavenie železa slovenské pece. Drevouhoľné vysoké pece a dvojstupňová výroba železa (skujňovanie) sa začali využívať na našom území na začiatku 18. storočia.

Slovensko je hornatá krajina, ktorá vždy bola bohatá na železnú rudu, drevo a vodnú energiu. Nepriama výroba železa z rúd bola zložitým procesom, ktorého vývoj prebiehal v 18. storočí a úplne sa ukončil až v prvých desaťročiach 19. storočia, pričom v západných krajinách začal podstatne skôr . Rozvoju vysokopecného spôsobu výroby železa na Slovensku bránila zlá ekonomická situácia, konzervatizmus majiteľov železiarní, neskôr problémy s vodnou energiou (nevyrovnaný prietok v použiteľných vodných tokoch) ako aj skutočnosť, že ťažená železná ruda bola vhodná na priamu redukciu. Existovalo 59 vysokopecných závodov, v ktorých sa vyrábalo surové železo. K nim patrili aj vysoké pece z Betliara, Štítnika a Šramkovej. Účelom tejto práce je porovnanie výsledkov analýz zo všetkých troch lokalít a vyvodenie príslušných záverov o efektivite jednotlivých vysokopecných procesov.

Vysokú pec, situovanú medzi obcami Sirk a Rákoš, reštaurovalo STM roku 1970. Vysoká pec postavená z lomového kameňa, spočíva na štyroch mohutných pilieroch o pôdoryse 4 x 4 m. V pilierovej časti pece sú otvory na prívod vzduchu, na odvod trosky a vytaveného železa. Vysoká pec mala pôvodne výšku 13,47 m a užitočný objem 40 m3.

Analyzované trosky boli získané povrchovým zberom na zarastenej skládke v južnej časti Tatranskej Javoriny. Finálne výrobky sú zriedkavé, v podstate obmedzené na zbierkový fond múzea TANAPu v Tatranskej Lomnici, ktoré poskytlo na analýzu jeden predmet – železnú naberačku.
Po vonkajšej dokumentácii boli vzorky trosky, ako aj naberačka (tá v oblasti konca rúčky, aby sa zbytočne neznižovala muzeálna hodnota predmetu) rozrezané diamantovou pílou. Výbrusy sa pripravovali brúsením na sade brúsnych papierov zrnitosti 220–800 s doleštením diamantovou pastou zvlhčovanou petrolejom. Prítomnosť sulfidických inklúzií sa stanovovala Baumannovým odtlačkom. Nasledovala mikroštrukturálna analýza na optickom mikroskope NEOPHOT 32. Trosky sa analyzovali v neleptanom stave, rúčka naberačky v neleptanom stave (na prítomnosť inklúzií a necelistvostí) a po naleptaní nitalom (na štruktúrne zložky) s následným meraním mikrotvrdosti. Chemickú analýzu trosiek klasickou metodikou mokrou cestou predchádzalo mletie vzorky na vibračnom mlyne. Teplota tavenia trosiek sa merala na vysokoteplotnom mikroskope Leitz–Wetzlar. Prítomnosť vedľajších a stopových prvkov bola určovaná semikvantitatívnou spektrálnou analýzou na spektrografe s rovinnou mriežkou PGS – 2. Bazicita trosky sa vypočítala podľa vzorca B = (CaO+MgO/SiO2 + P2O5).

Vápenická pec při hradě Holštejn

Komplex reliktů vápenických pecí u Ochozu a v jižní části Moravského krasu.

Středověká vápenka před hradem Pyšolcem okr. Žďár nad Sázavou

Železářská huť v Habrůvecké Bučině

Současný stav lokality samota Ježkov (Frankfurt) mezi obcemi Dlouhý, Branišov a Křídla u Nového Města na Moravě

Pokusné tavby v peci s tenkou hrudí

Pracoval v osadě Dlouhý u Trhové Kamenice železářský hamr s kusovou pecí nebo dřevouhelná vysoká pec?

Dřevouhlená vysoká pec v Ořechově u Křižanova

Dřevouhelná vysoká pec v Dlouhém u Nového Města na Moravě

Vysoká chemická heterogenita základní rudné vsázky, nestejnoměrnost chodu procesů přímé výroby železa z rud, režimu dřevouhelných vysokých pecí a režimů zkujňování vyrobeného surového železa v kujnicích výhních, které se zcela přirozeně odrážejí v nestejnorodosti chemického složení, vlastností a chování předmětů jednotlivých produktů, je principiální příčinou, která brání exaktnímu fyzikálně-chemickému popisu dnes již po více než pět generací trvajícím zániku těchto železářských technologií. V posledních desetiletích byly na mnohých pracovištích, v rámci činnosti muzeí, kateder a ústavů vysokých škol, pracoviště Akademie věd, i zájmových organizací, uskutečněny pokusné tavby, jejichž cílem bylo rekonstruovat pochody přímé výroby železa z železných rud.

Většina pokusných taveb byla zároveň provázena základní hmotnostní bilancí, tj. sledováním hmotností rudné vsázky, zvážením vyprodukované železné houby a strusky, a také kovářským zpracováním vyrobeného železa na prakticky používaný výrobek (nože, sekyrky, sekáče aj.).

Navzdory do jisté míry omezené vypovídací hodnotě informací obsažených v souboru dosavadních nálezů jsme se pokusili, na podkladě analýz železářských produktů (želez a strusek) pocházejících z teritoria obou zmíněných vrchovin, podat alespoň základní hmotnostní bilanci zaniklých železářských pochodů. Tato bilance je podána pro pochody přímé výroby železa z rud, tavení v dřevouhelných vysokých pecích a zkujňování dřevouhelného surového železa.

K tematice železářství byla v minulosti napsána úctyhodná řada více či méně významných prací. Autoři těchto děl se vcelku logicky věnují hlavním tématům, kterými byly výroba kýženého produktu – železa a historický vývoj výrobních prostředků – tavicích pecí, hamrů aj. Mnohem méně je pak studována problematika vedlejších výrob a pracovních postupů, ke kterým patří získávání potřebných surovin – železných rud a dřevěného uhlí, ale i další zpracování železářské strusky. Zajímavým oborem této vedlejší činnosti je výroba struskových cihel. K této problematice nacházíme v dostupné literatuře jen mizivé množství informací. Abychom věc uvedli hned v úvodu na pravou míru, je vhodné upřesnit, že se příspěvek zabývá především výrobou cihel „odlévaných“ z vysokopecní strusky, která je v tekutém stavu. Později se vyráběly
ze strusky „tvárnice“ postupem za studena s přidáním pojiva. V příspěvku bychom rádi uvedli přesný pracovní postup, jakým se struskové cihly vyráběly, a zadokumentovali jednotlivé lokality, kde jsou cihly použity v zástavbě. V dnešní době bujarého kapitalismu tyto, často poslední, doklady existence hutní výroby kvapem mizí, buď zcela, a nebo pod nánosy nových fasád. Pro zajímavost se též pokusíme porovnat rozměry cihel, pocházejících z jednotlivých železáren - zda se jejich výroba řídila nějakými „zemskými“
pravidly, či rozměry závisely na libovůli a potřebách výrobce. V závěru přinášíme pro představu o výši produkce struskových cihel některé údaje z účtů železárny v Broumově na Tachovsku.