Středa 14. dubna 2021, svátek má Vincenc
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Středa 14. dubna 2021 Vincenc

Železo z Moravy

9. 01. 2021 1:29:35
O hutnictví zejména ve středověku. Výroba železa byla v Moravském krasu byla vystopována již od pravěku. Lze předpokládat, že hutě v Moravském krasu byly železárnami Rostislavovy a Svatoplukovy Moravy.

Nejpreve možná stručná poznámka k dobám více dávným - prapůvodní pícky na železo byly nepříliš rozměrná zařízení - byly nazývány dýmačky - obvykle vytvořené z cihlářského jílu a zpravidla nepřesahovaly víc jak metr na výšku, Horní část pece - otvor kudy se do pece nakládá železná rodu a obvykle i palivo - se nazývá kychta - dno pece pak nístěj. Výsledkem nepříliš dokonalé tavby byla šedavá porézní hmota - někdy nazývaná třeba železný květ.

Doba karolínská a velkomoravská

Ve střední části Moravského krasu nejznámější dvě hutnické dílny z 8. st. - bylo jich však idetnifikováno celkem jedenáct. Obě byly postaveny na břehu potoka vytékajícího ze studánky U kukačky, pod lesní cestou z Olomoučan na Nový hrad a jednalo se o zahloubené šachtové pece. Otvor přechází v nístěj, na níž navazuje baňkovitá šachta s podkovovitou dutinou v zadní stěně.

Tato dutina umožňovala dokonce výrobu oceli, neboť železná houba, která se v peci během tavby vytvořila sklouzla nebo byla posunuta do této dutiny a tam se mimo proud dmýchatelného vzduchu v dostatečně žhavém prostředí zvýšil obsah uhlíku v kovu. V horní partii se šachta výrazně zužuje a vyúsťuje kychtovým otvorem na svrchní plošině jílovité lavice. Vzduch byl přiváděn zezadu úzkým týlovým vzduchovodem, který současně působil jako jednoduché dmychadlo.

Třetí z velkomoravských dílen ležela ve stráni těsně pod Doubskou cestou mezi studánkou U srnce a odbočkou na Olomučany.

Malá odbočka a pár fakt k výrobě železa...


Výroba železa se principielně dělí na dva základní druhy a to na výrobu přímou a nepřímou (osobně by přišlo názornější pojmenování výroba pouze s jednou tavbou - a výroba se dvěma vyjímečně i více tavbami). Výroba přímá byla užívána od nejstarších dob až do 16. – 17. století n. l. dnes se používá výhradně nepřímý způsob výroby.

Při přímé výrobě železa jednou tavbou - tedy i u uvedených moravských šachtových pecí - železa z rud bylo dosahováno poměrně nízkých teplot – asi 1300 °C. Redukované železo - tedy v podstatě surové železo - svými vlastnostmi spíš připomínalo ocel - bylo v těstovitém stavu, porézní, houbovité a prostoupené struskou. Struska se musela odstranit. Získaný kov byl poměrně kujný, nízkouhlíkové druhy se daly
kovat i za studena. Vyjímečně byla v těchto pecích vyrobena i litina. Tehdejší hutníci však neznali metody zkujnění litiny a litinové částečky byly pokládány za odpad - nazývaný „sviňské železo“. Kováři zase přesně rozlišovali pojmy: ocel - pouze kalitelný materiál a železo jako výhradně nekalitelný materiál.

Méne často se tavba železné rudu prováděla ve velkých keramických nádobách - z cehož vychází i mnohem pozdější pojmenování kelímková ocel.

Nepřímá výroba železa - dvěma tavbami - přinesla řadu změn. Pro první tavbu - se začaly místo nevelkých šachtových pecí používat dřevěnouhelné vysoké pece - které mimo jiné umožnily vyšší teplotu tavby - čímž se změnily vlastnosti výstupního produktu první tavby. Surové železo se již více podobalo litině než oceli - bylo tedy je možno odlévat - čímž vlastně vzniklo i slévárenství železa (mimochodem litina má vyšší teplotu tání než ocel)

Druhá tavba - litina

Pokud výsledným výrobkem měla být z hlediska materiálu litina - pak pro druhou tavbu sloužila slévárenská kuplovna - ze které se roztavené železo odlévalo do forem. Slévárenská technologie se v tomto smyslu již zásadně nezměnila.Snad možno dodat, že v některých případech jsou v posloupnosti kuplovny dvě - jedna kuplovna v hutích - výstupním produktem jsou litinové tyče - a další kuplovna pak ve slévárně zpracovatelského závodu - ale je otázka zda tavbu ve slévárně nazývat třetí tavbou - nebo dejme tomu druhou tavbou podruhé - protože technologické vlastnosti litiny se již příliš nemění.

Druhá tavba - kujné železo - později ocel

Co se týče druhé formy železa - tedy železa ke kování - což je v podstatě ocel - základním problémem byl snížit obsah uhlíku. Vlastnosti se částečně upravovaly při nažhavení železa na hamrech a následným rozkováním strojním kladivem hamru.

O něco později se začaly budovat již samostatné zkujňovací pece - či výhně - ve kterých se železo roztavilo již do tekutého stavu...

Ke zkujňování se vlastně vytvořily tři - nijak zásadně odlišné metody...

Za prvé pudlování.

Surové železo se zahřálo v pudlovací peci. Plamen s přebytkem vzduchu šlehal nad otevřenou hladinou taveniny v plitké jímce. Tím se přebytečný uhlík obsažený v železe za vysokého žáru spaloval. Aby se zbavila uhlíku celá lázeň, museli staří taviči obsah neustále promíchávat dlouhou tyčí. Tím jak ubývalo uhlíku v roztaveném kovu, docházelo ke změně bodu jeho tuhnutí, neboť litina má nižší bod tuhnutí než čisté železo. Tavenina začala houstnout a objevovaly se v ní tuhé kusy, nazývané vlky. Právě ty obsahovaly kujné železo s malým obsahem uhlíku. Taviči je pomocí háků vytahovali. Vlky se na hamrech vykovávaly na dlouhé železné pruty.

Druhou metodou úpravy surového železa bylo "paketování".

Z tovarů připravených pudlováním - tedy "vlků" - bylo možno zhotovit pouze nepříliš rozměrné koncové výrobky. Paketování probíhalo tak - že se sdružil větší počet tyčí surového železa do balíku zvaného paket. Tento balík se v peci ohřál do žáru cca 1000°C a pak na bucharu - hamru silnými údery zhutnil tak, že došlo k jeho svaření v jednu silnou tyč, většinou čtyřhrannou. Z takto získaného polotovaru bylo možno kovat výsledné polotovary silnějšího průřezu než byly původní, získané z vlků. Tento druh kovu býval nazýván "svářkové železo".

Třetím druhem zkujňovaci úpravy - cementování, byl určen pro materiál určený pro závěrečnou úpravou kalením.


Začátek devatenáctého století přinesl podstatnou změnu - a to obrat výroby směrem ke slévárenství a vyhotovování konečných výrobků z litiny. Blanenská umělecká litina se ve své době měla zvuk a kromě toho se samozřejmě produkovalo i velké množství běžné technické litiny - včetně litiny stavební - určené pro různé stavební konstrukce.

Druhá tavba - ocel

Průmyslová revoluce se sebou přinesla další zkvalitnění tavby - dřevěné uhlí ve vysokých pecích nahradilo kamenné - či černé uhlí a pro druhou tavbu za účelem výroby oceli začala sloužit například Simens - Martinova pec, konvertory, elektrokonvertory - tedy pojmy možná známé i ze současnosti.

Doba otonská a románská

Z dalšího období - tedy přibližně od desátého století jsou nacházeny již o něco jednodušší nadzemní pícky. Nadzemní pece byly rovněž šachtové - avšak s umělým (nebo spíš s nuceným) dmýcháním vzduchu a více či méně zahloubenou nístějí. Nístěje jsou také jedinou dochovanou částí těchto pecí.

Jednalo se vcelku o jednoduchý typ - a produktivita těchto pecí však byla také nižší než produktivita technologicky vyspělých pecí velkomoravských. Z nadzemní konstrukce těchto pecí však čerpalo moderní hutnictví.

Jednotlivé hutě byly pravděpodobně obsluhou propojeny s venkovskými kovárnami a pracovaly asi jen po určitou dobu v roku, pravděpodobně v zimě, kdy se venkovští kováři nemuseli věnovat práci na svém vlastním hospodářství. Některé kovářské práce byly prováděny hned poblíž hutnických pecí.

Gotika

Období nejzákladnějšího hutnictví železa v Moravském krasu skončilo ve 12. století. Vrcholný středověk s sebou přinesl řadu novinek které navždy změnily postup výroby železa nejen v Moravském krasu.


Zhruba od 13. století zažívá středověká společnost vzestup (zakládání měst, specializace řemesel, pokrok v zemědělství a růst spotřebních nároků) a z toho vyplývá i větší potřeba železa. Malé šachtové redukční pece přestali vyhovovat nárokům středověké společnosti a tak začaly být při zpracování železa používány jednoduché stroje - které měly jednak zvýšit vydatnost vzduchu přiváděného dmýchání do pece - a posléze i větší účinnost rozkování - či zkujnění železa. Lze předpokládat - že tyto jednoduché stroje se podobaly pozdějším hamrům - ovšem zřejmě převládal manuální pohon - například šlapáním - a také byly tyto stroje instalovány přímo u pecí - nikoliv odděleně - jako pozdější hamry. Původní technologie přímé výroby železa - tedy s jednou tavbou však zůstala nezměněna - byla ovšem umožněna výroba rozměrnějších nástrojů - než do té doby běžných sekyr - či motyk.

Od 14. století se začalo souběžně uplatňovat hamerské zpracování železa - které je možno považovat za přechod k nepřímé výrobě. V hamrech se železo podruhé rozžhavilo (i když zůstávalo v tuhém stavu) a zkujňovalo strojním kladivem hamru - neboli hamrem v užším slova smyslu. Železo po hamerském zpracování bylo nazýváno svářkové železo - nebo svářková ocel. Svařováním bylo míněno, že jednotlivé kusy roztaveného železa k sobě dobře lnuly - a spojovaly se - nikoliv svařování v dnešním slova smyslu. Známý je například Novohradský hamr - a dá se - už kvůli názvu předpokládat - že se nacházel nedaleko výše zmíněných moravských pecí - i když vlastní hamr lokalizován nebyl.

Baroko a novověk

Další staletí s sebou přinesla zdokonalení technologií a hutnictví víceméně již začalo připomínat hutnictví současnosti. Surové železo již produkovaly vysoké pece - ovšem na dřevěné uhlí - což byl jeden z důvodů vzniku hutí právě v lesnatých oblastech. Druhou podmínkou byla pak dostupnost železných. Obě tyto podmínky - plus další výhoda - jakou byla energie vodních toků pro pohon hamrů byly v Moravském krasu splněny dá se říci ukázkově.Vysoké pece se budovaly kolem obou středisek Moravského krasu - Adamova - kde bylo železářství v režii Lichtenštejnů - a stejně tak hutnictví prosperovalo i kolem druhého města v kraji Blanska - které patřilo do dominia rodu Salmů.

Zatímco výroba surového železa a litiny již připomínala současné hutnictví a vysoké pece a kuplovny byly zpravidla stavěny poblíž sebe v jednom okrsku - železo určené ke kovářskému zpracování - tedy předchůdce oceli - se zpravidla po snížení obsahu uhlíku například v pudlovací peci pak sváželo k vodním hamrům na rozkování...

A pak následovalo devatenácté století a další změna technologií - zejména co se týče výroby oceli - ale to již by byla opravdu jiná kapitola...

Osobní poznámka - osobně jsem lokalitu zřejmě nenavštívil - a pokud ano - tak ne v souvislosti z železářstvím. Snad ještě zmínka k podkladům pro tento příspěvek - předpokládám, že nejvíc informací pochází z buletinu Moravského muzea - ale sepsáno s jistým odstupem.

Autor: Jan Tomášek | sobota 9.1.2021 1:29 | karma článku: 14.02 | přečteno: 508x

Další články blogera

Jan Tomášek

Co se děje kolem elektřiny 16 - indukčnost cívky

Navazující příspěvek na předchozí - tedy pokračování v pojednání o indukčnosti cívky. Tentokrát ovšem vycházející z předpokladu - že elektrický proud se na cívce zpožďuje za napětím.

9.4.2021 v 15:38 | Karma článku: 8.13 | Přečteno: 277 | Diskuse

Jan Tomášek

Co se děje kolem elektřiny 15 - indukčnost cívky

Pokračování předchozího příspěvku - tentokrát by měly přibýt další podrobnosti - zejména co týče konkrétního využití indukčnosti cívky - a různých forem využití magnetické indukce. Pro zpochybnění hypotézy však spíše sci-fi.

8.4.2021 v 18:57 | Karma článku: 4.23 | Přečteno: 202 | Diskuse

Jan Tomášek

Co se děje kolem elektřiny 14 - volty proti ohmům

Navazující příspěvek na předcházející, tentokrát ze zaměřením především na cívku, jednak co se týče veličin souvisejících s indukčností, jedna ve vztahu k vlastnímu Ohmovu zákonu.

8.4.2021 v 10:51 | Karma článku: 4.36 | Přečteno: 229 | Diskuse

Jan Tomášek

Co se děje kolem elektřiny 12 - Ohmův zákon pro zvídavé 4 - v čase a nečase (verze 2)

Doplňená verze předchozího příspěvku o další úvahy nad Ohmovým zákonem a základními veličinami s ním související...

5.4.2021 v 19:53 | Karma článku: 6.02 | Přečteno: 346 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Stisk Studentský deník

Tomáš Přibyl: Gagarin byl pro první let ideální kandidát

Brno - Dnes je to šedesát let ode dne, kdy se první člověk podíval do vesmíru. Jurij Gagarin se stal prvním kosmonautem 12. dubna 1961.

12.4.2021 v 13:25 | Karma článku: 0.00 | Přečteno: 49 | Diskuse

Dana Tenzler

Další mezihvězdný návštěvník - kometa Borisov (1)

Po mezihvězdném asteroidu Oumuamua je to další návštěva, která k nám přiletěla od cizí hvězdy. Čím je zvláštní kometa Borisov a čím se liší od dříve objeveného asteroidu? Délka blogu 5 min.

12.4.2021 v 8:00 | Karma článku: 22.10 | Přečteno: 294 | Diskuse

Jaroslav Chudáček

Pavel Kasík byl odejit z Technetu

Pavel Kasík, dle mne a mnohých dalších čtenářů zajímajících se o vědu a techniku jeden z nejlepších autorů na Technet.cz přišel o místo.

11.4.2021 v 19:35 | Karma článku: 31.24 | Přečteno: 1165 | Diskuse

Jan Tomášek

Co se děje kolem elektřiny 16 - indukčnost cívky

Navazující příspěvek na předchozí - tedy pokračování v pojednání o indukčnosti cívky. Tentokrát ovšem vycházející z předpokladu - že elektrický proud se na cívce zpožďuje za napětím.

9.4.2021 v 15:38 | Karma článku: 8.13 | Přečteno: 277 | Diskuse

Jiří Nebřenský

Nadměrně nastavený parameter citlivosti PCR testů vyrábí nakažlivé i z nenakažených lidí

Jde o tzv. Ct (Cycle treshold). Hodnota tohoto parametru se neuvádí do testů, i proto je předmětem dohadů až pobouření.

9.4.2021 v 9:13 | Karma článku: 20.96 | Přečteno: 580 | Diskuse
Počet článků 243 Celková karma 7.24 Průměrná čtenost 405

Od mládí se zajímám o veřejné dění, přispívám na literární servery pod nikem Gogin. Dále fotografuji a kreslím.

http://jt.brno-online.cz

http://twitter.com/honzatomasek

 

Najdete na iDNES.cz