vysoká pec

Příspěvek se věnuje stavební obnově areálu vodního hamru v obci Dobřív na Podbrdsku, která započala v červnu roku 2017. Plně funkční technická památka byla ve zkušebním provozu otevřena 9. června roku 2020, slavnostně pak za přítomnosti odborné i široké veřejnosti 5. září roku 2020. Opravy stály správce objektu, Západočeské muzeum v Plzni, více než 15,5 milionu korun českých, přičemž na financování se podílela Evropská unie prostřednictvím Ministerstva pro místní rozvoj ČR a Plzeňský kraj. V průběhu rekonstrukce se podařilo zrestaurovat všechny stroje a veškeré vybavení pocházející z 19. století, například dřevěné skříňové dmychadlo poháněné novým vodním kolem pro vyhřívací pec a historické dynamo poháněné transmisí, revize se dočkal také nadhazovací buchar, důmyslně konstruovaná stojanová vrtačka, excentrické nůžky na stříhání silných plátů železa /pákové nůžky s levým a pravým břitem/ a brusky. Národní kulturní památka, jejíž původ sahá do 16. století, prošla důkladnou rekonstrukcí, která trvala bezmála tři roky. Obnova se týkala také tří vodních kol, která pohání voda přiváděná vantroky. Hamr získal čtvrté vodní kolo sloužící pro provoz dmychadla. Stavebně-historický průzkum areálu vodního hamru byl díky obnově doplněn o nález pozůstatků vysoké pece, dlouhý odvodňovací kanál a řadu dalších nálezových situací.

Results and evaluation of the structural restoration of the Dobřív hammer mill in the Podbrdy region

The paper is devoted to the structural restoration of the water wheels powered iron hammermill in the village of Dobřív in the Podbrdy region, which began in June 2017. The fully functional technical monument was opened in trial operation on 9 June 2020, and inaugurated in the presence of experts and the general public on 5 September 2020. The repairs cost the administrator of the building, the West Bohemian Museum in Pilsen, more than 15.5 million Czech crowns, with funding from the European Union through the Ministry
for Regional Development of the Czech Republic and the Pilsen Region. In the course of the reconstruction, all the machines and equipment dating back to the 19th century were restored, e.g. a wooden box blower driven by a new water wheel for the heating furnace and a historic dynamo driven by transmissions; the pitching hammer, an ingeniously constructed stand drill, eccentric shears for cutting thick iron sheets / lever shears with left and right blades/ and grinders were also revised. The national cultural monument, whose origins date back to the 16th century, underwent a thorough reconstruction that took almost three years. The restoration also included the three water wheels, which are powered by water supplied by the vantrocks. The mill has acquired a fourth water wheel used to operate the blower. Thanks to the restoration, the structural and historical survey of the hammer mill area was supplemented by the discovery of the remains of a blast furnace, a long drainage channel and a number of other findings.

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.