Яйца динозавров. Печи, горны, кричное железо

19.08.2026
Привет, роднулин… :)
Спасибо тебе, большущее за поездку на объекты. Ты ж знаешь, что это для меня самый замечательный подарок. Да ещё и так совпало, что наше маленькое путешествие было совершено в канун особых дней. Можешь нас поздравить не только с праздничным днём Яблочного Спаса и Преображения, а и со днём возвращения из Подмосковья домой, на родину. Сегодня 15 лет, юбилей. :) А вчера, тоже 15 лет назад, я впервые осознанно сфотографировала первый Огненный Цветок. Сегодня вот, тоже фотографировала Цветочки аленькие… :)

Вы уехали, а я хожу и мысленно беседую с тобою…
В который раз ты мне говоришь, что получение железа в таких примитивных печах невозможно. Ну, пожалуйста, очень прошу тебя, почитай или посмотри в интернете информацию о кричном железе, там её сегодня море разливанное. А если будет интересно, соберу для тебя материалы по данной теме из монографий учёных. Просто для этого надо время. Но, я ж не из головы беру ту или иную информацию, не сама что-то выдумываю. В работах специалистов созвучия и выискиваю.
Вот и сегодня предлагаю немного строк о металлоплавке и обработке в древнейшие эпохи, когда речь идёт о тысячелетиях, и в сравнительно недавние времена, периода нескольких сотен лет. Чтобы тебе проще было что-то сравнить с современным периодом. Только из одного источника. В качестве отправной точки.
Изюминка этой информации в том, что она из учебного пособия твоего университета, где ты и получал диплом. А пособие написано человеком, светлая ему память, кто жил рядом с тобою, в одном городе… Краевед, историк, доцент… Даже напечатано пособие в твоём городе. Жаль, что очень малым тиражом. Вот его выходные данные:
Министерство образования Российской Федерации. Волгоградский государственный технический университет. Шендаков Геннадий Николаевич, Шендаков Виктор Геннадьевич. Очерки истории техники: Учеб. Пособие / Волгоград. техн. ун-т. - Волгоград, 2000.- 144с. Ил. 60, Библиогр.: 23 назв. Подписано в печать 15.09.2000гТираж 150 экз. Отпечатано в… «Камышинская типография»…

А ведь в 2025 году у этого издания был юбилей, 25 лет!

Ты сейчас просто прочти эти строки… Сам… Подумав, сравнивая и примеряя их к нашим «яйцам динозавров»… :) А я постараюсь на днях, по мере возможности, дописать уже свои мысли по этому вопросу…
_____________________________

В середине 3 – 2 тыс.до н.э. арийское население пользовалось посудой ручной формовки и обжигом в костровой яме…

В начале здесь идёт рассказ как «Согласно арийскому ведическому трактату «Белая Яджурведа» изготавливалась керамическая посуда…

Далее следовал обжиг. В однокамерных горнах обжигалась чёрная посуда, в двухкамерных – красная и полихромная. В двухкамерных горнах нижняя камера, или топочная, была соединена продыхами с верхней обжигальной камерой и вытяжной трубой. Верхняя камера имела загрузочное отверстие с крышкой. Первоначально посуду нагревали, устанавливая её на поверхность горна, а затем помещали в обжигальную камеру. Прикрыв неплотно крышку, посуду окуривали сырыми дровами и удаляли остаточную влагу. Затем крышку камеры замазывали глиной, а поверхность горна засыпали песком. Обжиг длился двое суток, а затем в течении двух суток происходило остывание и производилась выгрузка посуды…

Цветная металлургия.
В эпоху неолита люди заметили, что некоторые камни, попадая в огонь, оплавляются и текут. Это позволило выделить эти камни (медную руду) и, собрав их в глиняные или каменные сосуды – тигли, поместить на огонь. Плавление этой медной руды требовало длительного времени и интенсивного горения, и тогда было применено искусственное дутьё специальными мехами…

    Расплавленный металл после удаления шлака через специальные льячки и воронки стал заливаться в глиняные и каменные литейные формы. После остывания отливки извлекались из форм и подвергались дальнейшей обработке: зачистки литейных швов и литников, проковке, полировке и заточке. Впоследствии для плавки меди и медных сплавов стали применять специальные медеплавильные печи. Медные орудия в ряде мест появились ещё в VI тыс. до н. э (Чатал Гуюк, Турция), в основном же медные орудия характерны для IV тысячелетия до н. э. Культуры этого периода получили наименование энеолитических, а начиная с IV тысячелетия до н. э., древние металлурги освоили плавление золота и серебра и их сплавов, а также приготовление медных сплавов (оловянных и мышьяковистых бронз). Из меди и бронзы отливались кинжалы, ножи, топоры, кельты и долота…
       
                Глава II
ЖЕЛЕЗОДАТЕЛЬНОЕ, ЛИТЕЙНОЕ И КУЗНЕЧНОЕ РЕМЕСЛА
               
               Получение крицы и ковкого железа
  В середине II тысячелетия до н. э., когда на значительной территории Евразии существовали государственно-этнические образования эпохи поздней бронзы, в Передней Азии, где существовали Хеттское, Митаннийско и Мидийское государства, получило распространение технология железоделательного производства. В XII в. до н. э., в связи с гибелью хеттской цивилизации, технологии получения и обработки железа распространилась из Малой Азии в Поднестровье, Кавказ, Среднюю Азию, Иран и Индию. В IX-VIII в. до н. э. новые этносы (скифы, саки, массагеты), возникшие на хеттской основе в контакте с населением Арийского простора на территории степной зоны Евразии, способствовали смене эпохи бронзы и появлению культур железа.

 Археологическое исследование на территории древних поселений городищ, где существовали металлургические, кузнечные и литейные производства, позволили раскрыть многие секреты этих ремесел.
 Месторождения железной руды распространены на значительной территории Евразии и на них ныне работают современные металлургические производства Урала, Криворожского бассейна, Курской магнитной аномалии, Керчи и ряда других мест. Ещё чаще встречаются небольшие месторождения морских, речных и болотистых месторождений железистых конкреций. Они-то и явились основой древней металлургии железа.

     Плавка железной руды производилась, как правило, на территории древних поселений, расположенных поблизости от месторождений железных руд. Для получения железа сооружались небольшие специальные печи – сыродутные горны, или домницы, как их ласково называли на Руси. Сооружались они из сырцового необожженного кирпича или глинобитных материалов и обмазывались снаружи и изнутри глинистым раствором.

   На более раннем этапе ямы – горны сооружались в глиняных грунтах у края оврага -  балки. Форма сыродутных горнов -  домниц была однотипной, отличаясь лишь размерами. По своему устройству они напоминали чашу полусферической формы, открытую устьем вверх. Общая высота горнов достигала от 0,5 до 2,0 метров. Дно горна имело округлую сферическую форму диаметром от 0,5 до 1,5 метров. Толщина стен достигала 10-12 см и более. В верхней части горна располагалось загрузочное отверстие диаметром от 0,5 до 1,0 метра, предназначавшееся для загрузки горна. В нижней боковой части домницы устраивали разрушаемое пространство (проём) закладывавшийся перед плавкой и в процессе её сырцовым кирпичом и глиной. В проёме или стене устраивались два отверстия-сопла, для подключения мехов для принудительного дутья. В проёме в процессе плавки пробивалось отверстие – шлаковая летка для спуска шлака по мере накопления в приёмную яму, а затем через разрушаемое пространство (проём) извлекалась крица-железная лепёшка весом от 2-х – 8 кг в малых горнах и до 30 кг в крупных домницах. Крица представлялась пористой железистой массой с включением шлаков.

    Для получения товарного ковкого железа крицу необходимо было 6-8 раз нагреть до белого каления и проковать молотом на наковальне. В процессе такой проковки поры металла сваривались, а шлак удалялся.

   При сыродутном способе железная руда и древесный уголь загружались в печь слоями в пропорции по объёму 1 часть измельчённой руды и 4 часть древесного угля. Нижний слой угля поджигался через разрушаемое пространство или шлаковую летку, а затем отверстие закрывалось глиной. В результате горения угля образовывался доменный газ, состоящий из окиси углерода CO и углекислого газа CO2. Доменный газ, вступая во взаимодействие с окислами железа (железистой рудой) в виде измельчённых гранул, превращал их в металл, капельки которого скапливались в нижней части горна, образуя крицу. Скапливающиеся сверху металла жидкие шлаки выпускались через пробиваемое отверстие (шлаковую летку) в приёмную яму несколько раз в процессе плавки. Восстановление железа из руды начинало происходить при температуре от 400 градусов Цельсия, но наиболее интенсивно происходило при 700-900 градусов Цельсия.

Научившись в X в. повышать температуру горения за счёт дутья, металлурги стали получать чугун, а затем освоили и его переработку в ковкое железо в кричных горнах. Получаемое ковкое железо из крицы являлось низкоуглеродистым и изготовленные из него оружие и орудия труда нуждались в повышении качества. Такой процесс науглероживания изделий получил впоследствии наименование цементация.         

                Кузнечные технологии
 Цементация.
Готовые изделия из ковкого железа помещались в глиняный сосуд, засыпались мелким древесным или костным углём, закрывались плотно глиняной крышкой и уплотнялись жидкой глиной. Такой сосуд с изделиями помещался в томительную печь на срок от 12 до 48 час. При температуре 800-900 градусов Цельсия углерод диффундировал в поверхностный слой готовых изделий. Чем процесс был длительнее, тем насыщение углеродом было больше. После цементации готовые изделия можно было подвергать закаливанию.

 Закаливание.
Технология закаливания достаточно сложная операция и её особенности зависят от разновидности закаливаемого изделия. Отсюда и требование глубокого или поверхностного закаливания режущей части и т. д.
  При закаливании железные изделия нагреваются от температуры красного до желтого каления и резко погружаются в холодную воду, масло, растворы солей металлов или расплавленный сургуч. Погружение изделий должно быть неоднократным, чтобы при каждом погружении достигался контакт с холодным раствором или маслом. Навыки закаливания приобретаются в процессе работы.

Передел крицы и чугуна в ковкое железо
   Получение уклада (малоуглеродистой сырой стали).
Для изготовления качественного холодного оружия и режущего инструмента кузнецы нуждались в получении качественного металла. Таким металлом стал уклад, или малоуглеродистая сталь. Высокое качество изделий из нее достигалось методом закаливания….
Метод получения «уклада» из сыродутного железа был выработан ещё в глубокой древности. Крицу железа, полученную в сыродутном горне, нагревали в раскалённом древесном угле, в результате углерод диффундировал в нагретое железо и получалось поверхностное науглероживание. Быстрым охлаждением водой или снегом крицы производилось закаливание, при ударе закалённая часть легко отделялась от общей массы. Такую операцию повторяли неоднократно до полного превращения крицы в листочки стали.

Следующая операция получения уклада состояла в разогреве этой крицы до белого каления и сваривания её в результате проковки и последующего закаливания. Для получения уклада могло также использоваться и кричное железо. Для переделки уклада в углеродную сталь его расковывали в тонкие пластины и складывали их по 10 штук и затем сваривали с добавлением флюса –мелкого кварцевого песка. Полученный брусок перегибали и вновь сваривали. Таким способом получали качественный уклад (сталь). Иногда уклад получали методом сплавления 3-х частей кричного железа и 1 части чугуна, получая плавь, и в результате последующего закаливания получали уклад

 Тигельная плавка.
Наряду с получением железной крицы в домнице и последующим её переделом в кричном горне в ковкое железо достаточно рано появился тигельный способ получения железа. Фактически этот способ, применявшийся для плавки меди, бронзы, серебра, и золота, был перенесён и на получение железа Авторы «Очерков истории техники в России» под редакцией академика И. И. Артаболевского (М., 1978) полагали, что на стоянках Орова Губа на Онежском озере и Умиление на Талическом озере восстановление железа из руды производилось сначала на кострах, а затем ковкое железо получали в глинобитных горнах с искусственным дутьем.

     На стоянке Умиление сварное железо получали в глиняных сосудах баночной формы высотой 18-20 см. В центре костра сооружался каменный очаг. В него помещался глиняный сосуд с измельченной железной рудой и древесным углем. Химический анализ шлаков со стоянки Умиление, по словам авторов, показывал, что в таких очагах достигалась температура до 1250* С. После появления жидкого шлака горшок вынимался из этого каменного горна и шлак сливался, а затем извлекалась крица. Авторы полагали, что «получение железа в глиняных горшках на кострах один из самых непроизводительных способов… Из полученной таким способом крицы можно было изготовить очень небольшие по размерам поделки» (ук. соч. с. 55). Полученный вывод вызывает определённое сомнение. Трудно говорить о костровой выплавке, если в центре костра сооружался каменный очаг. Горение как внутри каменного очага, так и снаружи. В горшок с углями помещалась или восстановленная на костре железная руда или измельченная крица. При переплавке в углеродистой среде при температуре 1250*С получалась не чугунная крица. А ковкое углеродистое железо (сталь). Изготовленные из такого железа изделия, без дополнительной цементации, могли подвергаться закаливанию.

 Уже в Х в. металлургическим путем поднятия температуры в домницах с помощь. Принудительного дутья научились получать чугун. А затем методом его переплавки получать ковкое углеродистое железо.
 С развитием производства получаемый чугун стал перерабатываться в ковкое железо в кричных горнах. В 1730 г. английский часовой мастер Б. Гунстман, расплавляя цементованную сталь смеси с древесным углем и толченым стеклом в герметически закрытом тигле, получал пружинную сталь для часов. В 1740 г. в г. Шеффилде он построил сталелитейный завод, где отливал изделия из тигельной стали.

   В 1831 г. главный начальник заводов Златоустовского горного округа П. П. Аносов на Златоустовском металлургическом заводе начал проводить опыты по получению тигельной литой стали для изготовления холодного оружия. Его достижением стало раскрытие секрета получения тигельным способом булатной углеродистой стали. Наиболее совершенным явился метод сплавления железа непосредственно с графитом, т. е. с углеродом. Однако после смерти П. П. Аносова секрет получения булатной стали вскоре был утерян. Рецепты остались, но технология была утеряна. В тиглях получалась обычная тигельная сталь. Секрет получения булатной стали вновь был раскрыт в том же Златоустовском заводе в 60-е года ХХ века, причем новая булатная сталь стала ещё и нержавеющей. Работу П. П. Аносова по получению тигельной стали в 1854 году продолжил в Златоусте металлург П. М. Обухов. Его тигельная сталь хотя и была качественной, но не булатной. В 1855 году он предложил использовать литую тигельную сталь для отливки артиллерскийских стволов. Новые пушки выдерживали до 4000 выстрелов. В 1962 г. на Лондонской Всемирной выставке его пушка была отмечена Золотой медалью. В 1964 году на построенной специальной Князне-Михайловской фабрике работали 113 двухтигельных и 14 четырехтигельных горнов, что позволяло, при емкости одного тигля в 1,5 пуда (24 кг), отливать стальные болванки весом до 300 пудов (4800 кг). В 1865 г. в Петербурге был построен Обуховский сталелитейный завод, на котором Павел Матвеевич Обухов отливал стволы морских пушек и корабельных валов. В 1899 г. металлург Н. В. Мельников отлил на Путиловском заводе стальной вал весом около 30 тонн.

Кричный передел чугуна в ХVI-XVII вв. В России первые сведения о промышленной переработке кричным способом чугуна в ковкое железо на Тульских (Городищенских) заводах относятся к 1637 г. Использовались два способа. По первому способу передел производился в кузнице в двух кричных горнах, где крица выжигалась и расковывалась с помощью одного обслуживавшего их молота. Подача воздуха к горнам и подъем молота производился с помощью водяных колес. За сутки выделывалось до 14,4 пуда прутового железа при расходе древесного угля 10,4 пуда на 1 пуд железа.
  По второму способу, известному как французскому (валлонский) способ, крицу получали в одном горне, затем разрубали ее на части и уплотняли молотом. На втором горне из этих уплотненных частей крицы изготавливали прутовое железо. Суточная выработка на второй кузне достигала 19 пудов при затрате 12 пудов древесного угля на 1 пуд прутового железа…
…………………..
……………
…….
_______________________________________
Продолжение следует…