Antikens metallurgi. Del I. Masugn i Istie

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Hej kära vänner! Vi alla, på ett eller annat sätt, känner till byggnader från det förflutna som inte har överträffats till denna dag, till exempel St. Isaks katedral, Colosseum eller Eiffeltornet, olika palats och fästningar, från olika tider.

Saint Isaac's Cathedral

Colosseum

Eiffeltornet

Men få människor tänker på hur dessa föremål såg ut, eller snarare på grund av vad. I själva verket, strängt taget, utan en utvecklad metallurgi, är ingen storslagen konstruktion helt enkelt omöjlig, varken i det förflutna eller i vår tid. Vad är metallurgi? Det är bokstavligen en biljett till elitens klubb. De människor som inte lade under sig metall anses vara primitiva. Det är därför vårt stora järnförflutna framställs som hantverk. När allt kommer omkring är metallurgi, så att säga, den allra första länken, grunden, för den tekniska utvecklingen av någon civilisation, för utan metallurgi är det omöjligt att tillverka verktyg för arbete och produktion, utan vilka det i sin tur är omöjligt varken byggande, jordbruk eller militära operationer. Mer exakt är det möjligt att slåss och gräva jorden, naturligtvis, med pinnar, men detta är inte längre en civilisation, utan bara dess bildande.

Dessutom kan bara en riktning inom industrin inte utvecklas: utvecklingen av metallurgi kommer automatiskt att innebära utveckling av relaterade industrier, allt är sammankopplat. Således beror den allmänna utvecklingsnivån för industrin och staten som helhet på graden av utveckling av metallurgi. Följaktligen, för att på officiell nivå uttala sig om värdelösheten hos en stat, eller ett folk, räcker det att hävda att detta folk, eller stat, inte hade metallurgi alls, eller att dess utveckling var i sin linda.

Hur mycket vet vi om det förflutnas metallurgi? Jag tror att många har hört talas om den så kallade "bronsåldern", men idag kommer vi inte att överväga produktion av brons, om inte annat för att bronsmalm inte finns i naturen, är brons en legering, och om det kommer det snart att vara ett separat samtal, och vi för tillfället är jag intresserad av hela kretsloppet, från malmbrytning till den färdiga produkten. Och vad säger vi om detta, säger de officiella källorna? Så, den första officiella historiska anteckningen:

Produktionen av järn på Rysslands territorium har varit känd sedan urminnes tider. Det uråldriga järnet, framställt med hantverksmetoder, kallas "blommande" eller "träskjärn". Som ett resultat av arkeologiska utgrävningar i områden som gränsar till Novgorod, Vladimir, Yaroslavl, Pskov, Smolensk, Ryazan, Murom, Tula, Kiev, Vyshgorod, Pereyaslavl, Vzhishch, såväl som i området Ladogasjön och på andra platser, hundratals platser med rester av smältgrytor, råsmedjor, de så kallade "varggroparna" och motsvarande verktyg för framställning av uråldrig metallurgi.

Under utgrävningar i Staraya Ryazan, i 16 av 19 bostäder av stadsbor, hittades spår av "hem"-kokning av järn i grytor i en vanlig ugn. I själva verket varade järnåldern i flera årtusenden. Så i Arkaim smältes metall redan för 4000 år sedan.

Den västeuropeiske resenären Jacob Reitenfels, efter att ha besökt Muscovy 1670, skrev att "Moskoviternas land är en levande källa av bröd och metall." Så, till exempel, inte långt från Novgorod i Ustyuzhna-regionen fanns det så många "smedjor för att tillverka järn" att Novgorods guvernör, som besökte dessa platser, trodde att han hade "kört in i utkanten av en vulkan". Ugnar för tillverkning av järn stod överallt, antalet levande monument av denna "industriella boom" förvånar fortfarande moderna arkeologer som gräver ut det "kulturella lagret" på den ryska plattformen.

Vårt folk vet hur man lagar metall, även i grytor i en hemmaspis, det kan vi säga i vårt blod. Järn i Ryssland smältes tillbaka i dessa avlägsna, djupt förkristna tider. Namnen på det ryska folket ropar bokstavligen till oss om förekomsten av metallurgi i det forntida Rysslands territorium: Kuznetsov, Rudnev, Kovalev.

Med ett ord, det finns många järnspår från vårt förflutna, och nu, vänner, föreslår jag att du tar en tur till en av dessa platser - en metallurgisk anläggning i byn Istie, i Ryazan-regionen, och på exemplet av denna anläggning, för att reflektera över metallurgi i allmänhet …

Placering av objekt

Själva komplexet består av fem föremål, dessa är resterna av en masugn, en fabriksbyggnad, Kristi födelsekyrka, en fabriksdamm och en damm. Och de måste betraktas som en helhet, men med tanke på den stora mängden information kommer vi att prata om Kristi födelsekyrka i den andra delen av artikeln. Om dammen, nu kommer jag bara att säga att dess form gav en vattenförsörjning till alla tekniska länkar i anläggningen. Dammen ligger vid floden Istya.

Rester av en damm vid floden Istya

Det är sant att på denna plats liknar floden bara en bäck, och själva platinan är för närvarande bara en blockering av stenar och bitar av betongplattor. Men i detta spillror finns det block av gamla tegelstenar, staplade här under rivningen av gamla strukturer.

Tegelblock i dammen

Men resterna av fabrikskomplexet är mycket mer intressanta, och vi kommer att börja vår inspektion med en masugn, och för fullständig objektivitet läser vi den andra officiella historiska referensen, redan på denna plats:

På byns territorium, på 12-13-talet, fanns det en bosättning där järnbrytning utfördes. Efter den "mongoliska-tatariska invasionen" övergavs bosättningen.

Den moderna byn Istie har sin återupplivning att tacka järngjuteriet, byggt 1715 genom dekret av Peter I, som familjen Ryumin av köpmän började bygga, och utnyttjade det faktum att malmfyndigheter upptäcktes nära byn Zalipyazhye (nu en by). / På frågan om förekomsten av malm på Ryazans mark föreslår jag att man återkallar Drunken Forest. Länk till artikeln här. /

År 1717 gav Istyinsky-anläggningen den första smältningen. Samma år, 1717, dök en nålfabrik upp i byn Kolentsy, och 1718 - en andra, i grannbyn Stolptsy. Från den tiden, i hela Ryssland, syddes böndernas klädda skjortor och adelns magnifika kläder med ryazan-nålar.

År 1773 köptes hela komplexet av anläggningsägaren Pyotr Kirillovich Khlebnikov, ägaren till Blagoveshchensk kopparsmältningsföretag i Ufa-distriktet. Hans son Nikolai Petrovich Khlebnikov började rekonstruera fabrikskomplexet han ärvde, han bjöd in Vasily Petrovich Stasov som chefsarkitekt. I sina memoarer beskriver Stasov vad han byggde i Khlebnikovs Ryazan-ägodelar, ett citat: två stora egendomar med trädgårdar, ett stort hus, tjänster, växthus, ett menageri, en teater, en arena och olika fritidsaktiviteter. På samma adelsmans jordar finns två byggnader för två manufakturer: den ena för järn och den andra för tillverkning av nålar, med två dammar på två floder, med en trespannsbro av huggen sten, med olika andra byggnader för arbete och lager”, slutet av offerten.

Båda egendomarna var mer som små palats än arbetsbyggnader. Även de magra resterna av Ist'insky-komplexet som har överlevt för länge sedan, som länge har förlorat sin forna prakt, vittnar fortfarande om att det en gång var en av de mest framstående egendomarna i Ryazan-distriktet.

Efter Nikolai Khlebnikovs död 1806 övergick all egendom till hans syster Anna, gift med Poltoratskaya. Under hennes regeringstid slutfördes byggandet av den storslagna Nativity of Christ Church, vars arkitekt också var Vasily Petrovich Stasov.

I slutet av 50-talet av 1800-talet ägde familjen Poltoratskys ett järngjuteri, en järntillverknings-, maskinbyggnadsfabriker i Pronsk-distriktet, två nålfabriker, en stiftfabrik och en trådfabrik. De sysselsatte cirka 1200 personer.

För närvarande är huvudhuset i två våningar och två servicebyggnader från 1790-talet bevarade från hela komplexet; Kristi födelsekyrka,byggd av Anna Petrovna Poltoratskaya 1816; en övergiven fabriksbyggnad och den äldsta masugnen i Östeuropa, erkänd som ett historiskt monument. Alla överlevande byggnader är gjorda i stil med "klassicism" av arkitekten Vasily Petrovich Stasov.

Läs mer om Stasova, om någon är intresserad, läs det själv här, det finns många osammanhängande dejter.

Masugn, utsikt från komplexet

Enligt officiella uppgifter är det den äldsta masugnen i Östeuropa. Nu ska jag inte beröra frågan om det fanns Peter I eller inte. Vi är nu intresserade av masugnens ålder, eftersom den, även enligt den officiella historien, är mer än 300 år gammal, och detta är inte officiellt dolt. Det är helt enkelt inte annonserat. Här vill jag notera att kaminen enligt min mening är mycket äldre, men även 300 år är en bra ålder.

Masugn, utsikt från dammen

Jag vill genast klargöra att den här strukturen bara är en rest av ugnen. Hon hade åtminstone ett rör, och det fanns ytterligare två kamrar på två motsatta sidor.

Ungefärlig rörhöjd

Trasiga väggar

Vänner, jag ber er att vara uppmärksam på detaljer som sot och tjockleken på skridarna. Hela denna struktur var en kamin, men det finns praktiskt taget inga spår av sot, sot är synligt, främst bara på platser för senare förändringar, jag kommer också att berätta om dessa förändringar vidare.

Slips storlek

Och tjockleken på avjämningsmassan, kan du se själv, i jämförelse med Mikhails handflata, och just denna avjämningsmassa är inte smidd, den är rullad och den lades under konstruktionen av ugnen och den byggdes officiellt 1715.

Avjämningsrullad

Grönt glas är smält tegel.

Smält tegel

Så här ser en tegelsten ut när den smälts i en metallurgisk ugn. Det glaserade lagret är mycket tjockt. Smälttemperaturen för järn är ett och ett halvt tusen grader, så även chamotte, det vill säga eldfast tegel, smälte till en enda struktur, och redan under den smältes vanlig tegel, från vilken de bärande väggarna lades.

Smält tegel

Kvaliteten på stenväggarnas murverk på utsidan är mycket sämre än murverket, liksom murverket under valven.

Murverkskvalitet

Murverkskvalitet

Detta är en viktig detalj, enligt vilken vi kan dra slutsatsen att utanför, detta är en senare förändring, förstärkning av ugnen, dess reparation. Stenarna i väggen är olika, vissa är naturliga, vissa är gjutna.

Inbyggd topp

Den påbyggda toppen av servicebyggnaden syns. Dessa kontor finns för närvarande på båda sidor av smedjan, men att döma av resterna av murarna fanns sådana rum på alla fyra sidor.

Plan: ovanifrån

Dessa rum behövs för att kyla ugnskroppen och värma luften som blåses in i ugnen.

Här måste du förstå att luften tillfördes ugnen inte bara genom naturligt drag, utan med våld, under tryck, genom de välvda sidoöppningarna där munstyckena stod.

Lansar

Detta är principen för driften av vilken masugn som helst, även i vår tid. Och för lufttillförsel används ett helt system av rör och kompressorer, som var belägna i dessa rum, såväl som utanför.

Nischer

Förresten, utanför på en viss höjd finns det en nisch, verkligen, för statyer? Det här är just en nisch, det finns inga passager i den, varken åt sidorna eller ner, golvet i den är fodrad med sten.

Stansat hål. 1700-talsstämpling?

Här är en annan intressant screed, ett hål i den stansas ut genom stämpling. Hur och med vad hålades den? Med hammare och mejsel? Jag betonar att det finns en hel del avjämningar.

Screeds

Alla väggar är genomborrade med dem, och från utsidan är alla band bundna till en enda förstärkningsram. Men sådana smidda öglor, i ändarna av banden, har vi upprepade gånger sett på platser som är förknippade med en viss religiös kult.

Knyt öglor

Om det faktum att den här kaminen till en början var högre, men nu är den fylld med cirka 1-2 meter, tror jag att du redan har gissat själv, av de låga och oproportionerliga valven.

Täckt båge

Men detta är inte alla bevis på en återfylld spis. Enligt masugnstekniken är smedjan, med flytande metall, placerad nedanför formorna, och flygbladen, längs vilka den smälta metallen rinner ut ur ugnen, är placerad längst ner i smedjan, vilket faktiskt är logiskt, eftersom järnet flyter av gravitationen.

Masugnsdiagram

Och nu ser vi nivån på marken, ungefär i nivå med munstyckena genom vilka luften tillfördes till ugnen. Allt annat är alltså under marknivå. Detta är allt som återstår av masugnen, men vi kommer tillbaka till det senare, och låt oss nu titta på fabriksbyggnaden, eller snarare, på vad som finns kvar av den.

Fabriksbyggnad

Inne i byggnaden växer en skog. Här fälls tydligen inte träden med flit, för att allt skulle falla isär snabbare. Till exempel Kristi födelsekyrka, som står lite längre bort, och om vilken det kommer att finnas en berättelse i den andra delen, började de återställa den. Pengarna hittades för detta. Naturligtvis behövs kyrkan, men vårt järnförflutna behövs inte, och träden bryter gradvis, med sina rötter, ner stenmurarna, och snart kommer komplexet att kollapsa av sig själv.

Täckt båge

Att byggnaden är fylld kan tydligt ses från dess ände, från sidan av dammen. Höjden och bredden på bågen är inte proportionella, och dörren är genomborrad ovanför bågen. På baksidan av dörren finns ett ensamt gångjärn, och av bågens bredd att döma är den andra, någonstans lägre, två meter.

Gångjärn under bågen

Och det här är motkraftsvänner, den riktiga. Kommer du ihåg var vi såg dem förut? Här är ett tips.

Buttress

Skriv bara inte i kommentarerna att de sätter motkrafter för skönhet. Det är mycket möjligt att detta är en senare renovering, eftersom motkraften inte är bunden till huvudväggen, men den är ändå gjord med samma tegel och med samma murbruk.

Broderade sömmar

Förresten är sömmarna på byggnadens huvudvägg broderade, så det var inte planerat att gips.

Vid denna vinkel verkar det som 105, eller till och med 104, men om du tittar direkt, då 106 cm

Väggarnas tjocklek är 106 cm, därför, om man lägger en välvd passage mellan angränsande rum i en enda byggnad, byggdes två tegelpluggar här helt enkelt, på båda sidor, i linje med huvudväggen, och mellan dessa pluggar finns det mycket utrymme där skräp gradvis samlas.

Blockerad passage

Skräp mellan väggarna

På grund av en sådan tjocklek på väggen var denna öppning inte ens igensatt, så att materialet inte skulle gå till spillo. Jag upprepar, det här är en intern bärande vägg, mellan intilliggande rum i samma byggnad, så tjockleken på denna vägg har ingenting att göra med uppvärmning och kalla vintrar, som enligt min mening inte existerade. Varför det inte fanns några vintrar förklaras i den här artikeln.

Marknivå

Här är marknivån utanför, jäms med fönsterbrädorna, men nivån är lägre från insidan. Har denna byggnad lagt sig? Eller var det så de byggde det?

Kolumner, vid ingången till den före detta biografen

Vad exakt byggdes, dessa kolonner, från moderna keramiska avloppsrör, för på sovjettiden fanns det en biograf här.

Kolumner av rör

Vänner, nu föreslår jag att du tänker lite på vad du såg. Varje metallurgisk anläggning börjar med råvaror, så det allra första att tänka på är utvinning och leverans av malm och bränsle, malmförädling, samt leverans av färdiga produkter. Kort sagt, låt oss prata om logistik.

Malmavfallshögar

För att göra det tydligare för dig ska jag bokstavligen berätta i ett nötskal hur masugnen fungerar. Huvudvillkoret för driften av en masugn är en kontinuerlig smältprocess. Egentligen skiljer sig masugnen från samma kupol som faktiskt fungerar på samma princip som en masugn men bara med mindre volymer och själva kupolen är mindre och dess väggar tunnare och kupolen fungerar enl. schemat: eldade upp, smälte hur mycket du behöver och betalade av. Detta är inte fallet med en masugn, en masugn är en kontinuerlig process.

Enligt tekniken laddas masugnen uppifrån. Naturligtvis fanns det hissar.

Lyftmekanism

Fråga mig inte var resterna av antika mekanismer finns, de finns ungefär på samma plats som resterna av mekanismer från 90-talet av 1900-talet. Och så laddas ugnen ovanifrån, eftersom den smälts, smält järn eller gjutjärn, eftersom det är bekvämare för dig, rinner ner i härden, där en viss mängd av det gradvis ackumuleras, vilket dräneras för vidare bearbetning eller direkt i formar.

Masugnsdriftdiagram

Beroende på härdens volym sker frisättningen av gjutjärn var 2-3 timme. När metallen strömmar in i härden laddas en ny laddning in i masugnen ovanifrån, och cykeln fortsätter.

Receptet, som hittats av många metallurger vid olika tidpunkter och i olika länder, var enkelt och förståeligt: "Du kan inte släcka ugnen." Om de tekniska detaljerna, varför den ständiga förbränningen av masugnen är mer lönsam, hur det förbättrar egenskaperna hos metallen som smälts och varför det i detta fall krävs mindre ansträngningar från smeder, under efterföljande bearbetning, föreslår jag att du läser om allt detta, vänner, på egen hand, här är en länk till en bra artikel om metallurgi. Under tiden, bara acceptera det som ett faktum: ekonomiskt och tekniskt är den konstanta driften av ugnen mer lönsam. Låt oss nu gå ner till beräkningarna.

Vår masugn har en innerdiameter på 4 meter, höjden på arbetsytan, att döma av ugnens proportioner, är inte mindre än två meter, och möjligen ännu mer. Detta ger oss en arbetsyta på 25 000 liter. Det är lätt att beräkna med formeln: V = πr2h där V är volymen; π = 3,44; r är ugnens radie; h är höjden på arbetsområdet.

Som jämförelse är vikten av 1 liter rent vatten 1 kg. Järnmalm är mycket tyngre än vatten, på grund av sin högre densitet, därför väger 1 liter malm mycket mer, beroende på typ av malm, 2 eller fler gånger. Bränsle, i vårt fall, kan vara både kol och trä. Sten är också tyngre än vatten, men trä är lättare. Men i jämförelse med sten brinner trä ut snabbare, därför måste det läggas till ugnen oftare, och följaktligen ökar dess volym. Även för smältning krävs ett flussmedel - kalksten, som också är tyngre än vatten.

Det visar sig att en last av denna ugn kräver 50 ton malm och cirka 50 ton kol och flussmedel. Det vill säga för den här ugnen, bara för en last, råvaror, måste du ta med cirka 100 ton. Med tanke på att den lokala malmen fortfarande är fattigare än på Kursk Magnetic Anomaly, kommer vi att anta att gjutjärnet är dränerat inte efter 2-3 timmar, utan efter 8-12 timmar, det vill säga endast två gånger om dagen, vilket innebär att daglig tillgång på råvaror, är 200 ton.

Samtidigt är utgången av allt fast material från ugnen också en vagn och en liten vagn, eftersom det är nödvändigt att ta bort den resulterande slaggen och skicka den färdiga metallen för vidare bearbetning.

Därmed kom vi fram till att det helt enkelt är fysiskt omöjligt att utföra alla dessa transporter med vagnar, eftersom en vanlig vagn dragen av en häst kan bära cirka 700 kg, på en mer eller mindre platt och stark väg. Vid ojämna eller leriga vägar rekommenderas inte att lasta vagnen, mer än hästens vikt.

Det vill säga för att säkerställa en kontinuerlig drift av ugnen, endast för leverans av råvaror du behöver: 200 ton / 700 kg = 285, 71 det vill säga - 286 hästar, 286 vagnar och 286 hyttmän. Det verkar som att inte mycket, med tanke på att en av ägarna till anläggningen, Nikolai Petrovich Khlebnikov, var engagerad i uppfödning av hästar, men 286 vagnar med råvaror per dag, är detta bara 5 minuter för avlastning. Är det mycket eller lite? Jag vet inte, men tydligen måste du verkligen vara en episk hjälte för att kasta 700 kg stenar på 5 minuter.

Lastvagn

Tja, eller så var vagnarna dumper. Och sedan, hur lastades vagnarna i stenbrott och gruvor på 5 minuter? Men det är inte allt.

Sträng av vagnar

Vänner, föreställ er nu bara denna oändliga rad med vagnar. Tänk om en av hästarna vrider på benet, eller vagnens axel går sönder? Med tanke på vägarnas bredd och kvalitet uppstår frågan omedelbart: hur lämnade de på vägarna?

Sträng av vagnar

Dessutom behöver vagnar ibland reparationer, hästar och taxibilar behöver mat, sömn, vila. Det betyder att det fanns minst 2 gånger fler sådana vagnar. Hur mycket kostade en häst på 1700-1800-talen? Vet inte? – intressera dig, det blir intressant. Men det är inte allt, nu har vi bara beräknat tillgången på råvaror till själva masugnen, dessutom vid bra väder. Och i logistiken ingår dessutom redovisning av leriga vägar, utskick av färdiga produkter, slagg, leverans av verktyg och hjälplast. För driften av en masugn krävs också vatten för att kyla den. Gott om vatten.

Men det är inte allt. För att få ett bra smältresultat var det nödvändigt att föranrika de brutna järnmalmerna. Förädlingsverksamheten har alltid varit en mycket viktig teknisk förutsättning för framställning av järn. Anrikningsprocessen består av flera steg:

• spolning;
• torkning;
• brinnande;
• förkrossande;
• undersökning.

Kulkvarn

Att erhålla en högkoncentrerad malm kunde inte begränsas till endast en eller två operationer, denna process krävde systematisk bearbetning med alla angivna metoder. Det lokala museet innehåller sådana "kanonkulor", som tydligen användes för att "skjuta" kvarnarna.

Bollar i museet

Som du kan föreställa dig krävde eldning också högkvalitativt bränsle, och i betydande mängder. Därför fanns det förutom hela industrin för smältning av järnmalm en lika stor industri för dess anrikning. Låt mig återigen påminna er om att detta inte är en stad, utan en enkel by.

Och nu vänner, jag frågar er, måste vi verkligen ta på oss tro att logistiken organiserades endast på hästdragna kärror? Eller fanns det en järnväg? Hur säkerställdes driften av masugnen på 1700-talet, om officiellt den första järnvägen i Ryssland byggdes först 1837?

Således bestämmer närvaron av metallurgi och nivån på dess utveckling statens utvecklingsnivå. Det är därför "västerländska partners" måste förvränga, förneka och bestrida faktumet av utvecklad metallurgi i vårt land på alla möjliga sätt. Där det är möjligt försöker tjänstemännen bevisa att det inte fanns någon metallurgi alls, där faktumet att förekomsten av metallurgi redan är obestridligt, förklaras dess hantverksmässiga ursprung för oss, som att det tillagades i spisar i grytor. Men i vår tid är många människor, i deras garage och på deras bakgårdar, engagerade i självsmältning av metaller - aluminium, koppar och till och med järn. Internet är fullt av videor om detta ämne. Och tänk om arkeologer efter 200 år hittar sina hemmagjorda ugnar, då de enhälligt beslutar att hela den moderna industrin var så utvecklad?

Ja, vårt folk vet hur man lagar metall, även i krukor hemma, vi kan säga det i vårt blod, men det betyder inte alls att det inte fanns några medelstora och stora industriföretag.

Högkvalitativa bilder (ingen registrering krävs), länk här.

Film för artikel:

Vänner, i nästa artikel kommer ämnet att fortsätta, och vi kommer att prata om Kristi födelsekyrka i Istia, som bokstavligen ligger 300 meter från vår masugn. Och nog för idag, tack för din uppmärksamhet, all lycka till dig, hejdå!