Nepřímá výroba - vysoké pece, zkujňování.

K OTÁZCE HMOTNOSTNÍ BILANCE STARÝCH ŽELEZÁŘSKÝCH HUTNICKÝCH POCHODŮ

KAREL STRÁNSKÝ, JIŘÍ BAŽAN, JIŘÍ MERTA, VĚRA SOUCHOPOVÁ, LUBOMÍR STRÁNSKÝ

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.

Obecné počátky přímé výroby železa a její vývoj na našem území

Jiří Merta

V oblasti východní Anatolie započala již na konci 3. milénia př. n. l. výroba železa tzv. přímým způsobem, kdy je produktem tavby železná kovatelná houba. Tento prostor je shodný s oblastí počátků zpracování měděných rud. Odtud se znalost výroby železa šířila do Středomoří a do přilehlých městských států Předního východu. Z tohoto období není znám konkrétní typ železářské redukční pece, šlo patrně o výheň s postupně vznikající šachtou. Při pobřeží Středozemního moře vznikla postupně řada významných železářských středisek (západní Kréta, jižní Řecko, Elba). Do střední Evropy znalost železářské výroby pronikla přes Balkán. Již od 6. stol. př. n. l. zpracovávaly halštatské huti místní rudy. K rozmachu železářské výroby došlo ve společenství keltských kmenů, které užívaly šachtových pecí se zahloubenou nístějí, jejíž schéma převzaly později germánské kmeny a užívaly ji po více jak pět století. Dalším typem pece byl aparát s dómovým vnitřním prostorem schopný produkovat značně hmotné houby (do 50 kg). V západní Evropě známe šachtové pece o výšce až 2,5 m, které využívali také Římané (Les Martys), podobně jako pecí z alpské oblasti (Magdalensberg). Z období raného středověku je známo několik hutí roztroušených po území Evropy, v nichž probíhal na sobě nezávisle vývoj výroby surového železa. Jednalo se o pece s kamennou obezdívkou a vnitřním průměru šachty kolem 1 m a výšce cca 3 m. V českých zemích vedl vývoj od zahloubených keltských pecí známých z výrobní komory severozápadně Prahy, přes samostatně stojící šachtové pece germánských kmenů (Boskovická brázda), po slovanské železářské huti užívající postupně zadlabané pece typu Želechovice a zadlabané pece s tenkou hrudí situované v bateriích (období Velké Moravy – severní Pomoraví, Moravský kras). Od počátku nového tisíciletí je užívána samostatně stojící šachtová pec. Dokumentace vývoje železářství v českých zemích v období 12. až 13. století, tedy v období formování městských aglomerací, je značně skoupá. Přitom právě toto období přináší řadu zásadních změn spojených se zvýšenou potřebou železa krytou postupně zaváděnými železářskými hamry vybavenými vodními koly. Vodního kola bylo užíváno patrně nejdříve k pohonu zvětšujících se měchů, které umožnily i zvětšení tavicí pece a zvýšení její produkce. V alpských zemích dosahovaly v novověku kusové železářské pece výšky až 5 m a produkovaly železnou houbu o hmotnosti až 1000 kg. Tento v českém prostředí nový typ pece je užíván od poloviny 16. století do postupného zavedení vysoké pece vyrábějící nepřímým výrobním způsobem slévatelné surové železo s vyšším obsahem uhlíku (kolem 2–4 % C). Vysoká pec se vyvinula mimo naše území a její užívání se k nám rozšířilo ze saské strany Krušných hor na konci 16. století. V některých oblastech Evropy však bylo užíváno výhňových pecí, v oblastech Skandinávie vystřídaly na konci středověku šachtové pece, v západním Středomoří pokračoval jejich vývoj a užívání až do konce 18. století (korsická výheň, katalánská výheň).

VÝROBA STRUSKOVÝCH CIHEL V ŽELEZÁRNÁCH TACHOVSKA

JIŘÍ HLÁVKA

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.