Metal·lúrgia de l'antiguitat. Part I. Alt forn a Istie

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Hola estimats amics! Tots coneixem, d'una manera o una altra, edificis del passat que no s'han superat fins als nostres dies, per exemple, la catedral de Sant Isaac, el Coliseu o la Torre Eiffel, palaus i fortaleses diversos, de diferents èpoques.

Catedral de Sant Isaac

Coliseu

Torre Eiffel

Tanmateix, poca gent pensa en com van aparèixer aquests objectes, o més aviat per què. De fet, en sentit estricte, sense una metal·lúrgia desenvolupada, cap construcció grandiosa és simplement impossible, ni en el passat, ni en el nostre temps. Què és la metal·lúrgia? És literalment un bitllet per al club de l'elit. Les persones que no van sotmetre el metall són considerades primitives. És per això que el nostre gran passat de ferro es fa passar per artesania. Al cap i a la fi, la metal·lúrgia és, per dir-ho d'alguna manera, el primer baul, la base, del desenvolupament tecnològic de qualsevol civilització, perquè sense la metal·lúrgia és impossible fabricar eines de treball i producció, sense les quals, al seu torn, és impossible. ni construcció, ni agricultura, ni operacions militars. Més precisament, és possible lluitar i cavar la terra, és clar, amb pals, però això ja no és una civilització, sinó només la seva formació.

A més, només una direcció no pot desenvolupar-se en la indústria: el desenvolupament de la metal·lúrgia implicarà automàticament el desenvolupament d'indústries relacionades, tot està interconnectat. Així, el nivell general de desenvolupament de la indústria i de l'estat en conjunt depèn del nivell de desenvolupament de la metal·lúrgia. En conseqüència, per afirmar a nivell oficial sobre la inutilitat d'un estat, o d'un poble, n'hi ha prou d'afirmar que aquest poble, o estat, no tenia en absolut la metal·lúrgia, o el seu desenvolupament estava en la seva infància.

Quant sabem de la metal·lúrgia del passat? Crec que molts han sentit parlar de l'anomenada "Edat del Bronze", però avui no ens plantejarem la producció de bronze, encara que només perquè el mineral de bronze no existeix a la natura, el bronze és un aliatge, i sobre això, aviat, hi haurà ser una conversa a part, i en aquest moment estic interessat en el cicle complet, des de la mineria fins al producte acabat. I què en diem d'això, diuen les fonts oficials? Així doncs, la primera nota històrica oficial:

La producció de ferro al territori de Rússia es coneix des de temps immemorials. El ferro antic, produït per mètodes artesanals, s'anomena ferro de "floració" o "pantà". Com a resultat de les excavacions arqueològiques a les zones adjacents a Novgorod, Vladimir, Yaroslavl, Pskov, Smolensk, Riazan, Murom, Tula, Kíev, Vyshgorod, Pereyaslavl, Vzhishch, així com a la zona del llac Ladoga i en altres llocs, centenars d'indrets amb restes d'olles de fosa, fargues crues, les anomenades "foses de llop" i les eines corresponents per a la producció de la metal·lúrgia antiga.

Durant les excavacions a Staraya Ryazan, en 16 dels 19 habitatges de la gent del poble, es van trobar rastres de cocció "casual" de ferro en olles en un forn normal. De fet, l'edat del ferro va durar diversos mil·lennis. Així, a Arkaim, el metall es va fos ja fa 4000 anys.

El viatger d'Europa occidental Jacob Reitenfels, després d'haver visitat Moscòvia el 1670, va escriure que "el país dels moscovites és una font viva de pa i metall". Així, per exemple, no gaire lluny de Novgorod, a la regió d'Ustyuzhna, hi havia tantes "fargues per fer ferro" que el governador de Novgorod, que va visitar aquests llocs, va pensar que havia "conduït als afores d'un volcà". Els forns per fer ferro es trobaven a tot arreu, el nombre de monuments vius d'aquest "auge industrial" encara sorprèn els arqueòlegs moderns que estan excavant la "capa cultural" a la plataforma russa.

La nostra gent sap cuinar metall, fins i tot en olles d'un fogó domèstic, això ho podem dir a la sang. El ferro a Rússia es va fondre en aquells temps llunyans i profundament precristians. Els noms del poble rus literalment ens criden sobre la prevalença de la metal·lúrgia a tot el territori de l'antiga Rússia: Kuznetsov, Rudnev, Kovalev.

En una paraula, hi ha un munt de rastres de ferro del nostre passat, i ara, amics, us proposo fer un viatge a un d'aquests llocs: una planta metal·lúrgica al poble d'Istie, a la regió de Riazan, i per exemple. d'aquesta planta, per reflexionar sobre la metal·lúrgia en general…

Localització dels objectes

El conjunt en si consta de cinc objectes, són les restes d'un alt forn, un edifici de fàbrica, l'església de la Nativitat de Crist, un estany de fàbrica i una presa. I cal considerar-los com un tot, però, atesa la gran quantitat d'informació, parlarem de l'Església de la Nativitat de Crist a la segona part de l'article. Sobre l'estany, ara només diré que la seva forma proporcionava un subministrament d'aigua a tots els enllaços tecnològics de la planta. La presa es troba al riu Istya.

Restes d'una presa al riu Istya

És cert que en aquest lloc, el riu només s'assembla a un rierol, i el platí mateix, de moment, és només un bloqueig de pedres i peces de lloses de formigó. Tanmateix, en aquesta runa, hi ha blocs de maons vells, amuntegats aquí durant l'enderrocament d'estructures antigues.

Blocs de maó a la presa

Però les restes del complex fabril són molt més interessants, i començarem la nostra inspecció, amb un alt forn, i per a una completa objectivitat, llegim la segona referència històrica oficial, ja en aquest lloc:

Al territori del poble, als segles XII-XIII, hi havia un assentament en el qual es realitzava l'explotació del ferro. Després de la "invasió mongol-tàtara", l'assentament va ser abandonat.

El poble modern d'Istie deu el seu renaixement a la foneria de ferro, construïda l'any 1715 per decret de Pere I, que la família de comerciants Ryumin va començar a construir, aprofitant que es van descobrir jaciments de mineral prop del poble de Zalipyazhye (actualment un poble). / Sobre la qüestió de la presència de mineral a la terra de Ryazan, suggereixo recordar el bosc borratxo. Enllaç a l'article aquí. /

El 1717, la planta Istyinsky va donar la primera fusió. El mateix any, 1717, va aparèixer una fàbrica d'agulles al poble de Kolentsy, i el 1718, una segona, al poble veí de Stolptsy. A partir d'aquell moment, a tota Rússia, les camises de vestir dels camperols i els magnífics vestits de la noblesa es van cosir amb agulles de Riazan.

El 1773, tot el complex va ser comprat pel propietari de la planta Pyotr Kirillovich Khlebnikov, propietari de l'empresa de fosa de coure de Blagoveshchensk al districte d'Ufa. El seu fill Nikolai Petrovich Khlebnikov va començar a reconstruir el complex de fàbriques que va heretar, va convidar Vasily Petrovich Stasov com a arquitecte en cap. A les seves memòries, Stasov descriu el que va construir a les possessions de Riazan de Khlebnikov, una cita: dues immenses finques amb jardins, una casa gran, serveis, hivernacles, una casa de bestiar, un teatre, una arena i diverses activitats recreatives. A les mateixes terres del mateix noble hi ha dos edificis per a dues manufactures: una de ferro i l'altra de producció d'agulles, amb dues preses sobre dos rius, amb un pont de tres pals fet de pedra tallada, amb diversos altres. edificis per a obra i magatzems”, final de la cita.

Ambdues finques s'assemblaven més a petits palaus que a edificis d'obra. Fins i tot les minses restes del complex Ist'insky que han sobreviscut fa molt de temps, que han perdut durant molt de temps el seu antic esplendor, encara testifiquen que una vegada va ser una de les finques del districte de Riazan més destacades.

Després de la mort de Nikolai Khlebnikov el 1806, tots els béns van passar a la seva germana Anna, casada amb Poltoratskaya. Durant el seu regnat, es va completar la construcció de la grandiosa església de la Nativitat de Crist, l'arquitecte de la qual també va ser Vasily Petrovich Stasov.

A finals dels anys 50 del segle XIX, els Poltoratsky posseïen una foneria de ferro, unes fàbriques de fabricació de ferro i màquines al districte de Pronsk, dues fàbriques d'agulles, una de pins i una de filferro. Van donar feina a unes 1200 persones.

En l'actualitat, de tot el conjunt es conserva la casa principal de dues plantes i dues dependències de serveis de la dècada de 1790; Església de la Nativitat de Crist,construït per Anna Petrovna Poltoratskaya el 1816; un edifici de fàbrica abandonada i l'alt forn més antic d'Europa de l'Est, reconegut com a monument històric. Tots els edificis supervivents estan fets a l'estil del "classicisme" per l'arquitecte Vasily Petrovich Stasov.

Llegiu més sobre Stasova, si algú està interessat, llegiu-ho per vosaltres mateixos aquí, hi ha moltes dates sense connexió.

Alt forn, vista des del complex

Segons la informació oficial, es tracta de l'alt forn més antic d'Europa de l'Est. Ara no tocaré la qüestió de si hi havia Pere I o no. Ara ens interessa l'edat de l'alt forn, perquè, fins i tot segons la història oficial, té més de 300 anys, i això no s'amaga oficialment. Simplement no s'anuncia. Aquí vull assenyalar que, al meu entendre, l'estufa és molt més antiga, però fins i tot 300 anys és una bona edat.

Alt forn, vista des de l'estany

Vull aclarir de seguida que aquesta estructura és només una resta del forn. Almenys tenia una canonada i hi havia dues cambres més a dos costats oposats.

Alçada aproximada del tub

Murs trencats

Amics, us demano que feu atenció a detalls com el sutge i el gruix de les soles. Tota aquesta estructura era una estufa, però pràcticament no hi ha rastres de sutge, el sutge és visible, principalment només en llocs d'alteracions posteriors, també parlaré d'aquestes alteracions més endavant.

Talla de corbates

I el gruix de les regles, es pot veure per si mateix, en comparació amb la palma de Mikhail, i aquesta regla en particular no està forjada, està enrotllada i es va col·locar durant la construcció del forn i es va construir oficialment el 1715.

Enrotllat amb regla

El vidre verd és un maó fos.

Maó fos

Així es veu un maó quan es fon en un forn metal·lúrgic. La capa vidriada és molt gruixuda. La temperatura de fusió del ferro és d'un miler i mig de graus, de manera que fins i tot la xamota, és a dir, el maó refractari, es va fondre en una sola estructura, i ja sota ell es va fondre el maó normal, del qual es van col·locar les parets de càrrega.

Maó fos

La qualitat de la maçoneria dels murs de pedra de l'exterior és molt pitjor que la maçoneria, així com la maçoneria sota els arcs.

Qualitat de maçoneria

Qualitat de maó

Aquest és un detall important, segons el qual podem concloure que a l'exterior, es tracta d'una alteració posterior, enfortiment del forn, la seva reparació. Les pedres de la paret són diferents, algunes són naturals, altres estan foses.

Superior incorporat

La part superior de l'edifici de serveis és visible. Aquestes oficines es troben actualment a banda i banda de la farga, però a jutjar per les restes dels murs, aquestes estances estaven situades als quatre costats.

Plànol: vista superior

Aquestes habitacions són necessàries per refredar el cos del forn i escalfar l'aire que es bufa al forn.

Aquí cal entendre que l'aire s'introduïa al forn no només per corrent natural, sinó per força, sota pressió, a través de les obertures arquejades laterals en què es trobaven les tuyeres.

Llances

Aquest és el principi de funcionament de qualsevol alt forn, fins i tot en els nostres temps. I per al subministrament d'aire, s'utilitza tot un sistema de canonades i compressors, que es trobaven en aquestes habitacions, així com a l'exterior.

Nínxols

Per cert, fora a una certa alçada, hi ha un nínxol, realment, per a les estàtues? Es tracta precisament d'una fornícula, no hi ha passatges, ni als laterals ni cap avall, el terra que hi ha està revestit de pedra.

Forat perforat. Estampació del segle XVIII?

Aquí hi ha una altra regla interessant, un forat està perforat per estampació. Com i amb què es va perforar? Amb un martell i un cisell? Destaco que hi ha moltes regles.

Soleres

Totes les parets estan perforades amb ells, i des de l'exterior, tots els llaços estan lligats en un únic marc de reforç. Però aquests bucles forjats, als extrems dels llaços, hem vist repetidament en llocs associats a un cert culte religiós.

Bucles de corbata

Sobre el fet que aquesta estufa, inicialment, era més alta, però ara, s'omple, uns 1-2 metres, crec que ja ho heu endevinat, pels arcs baixos i desproporcionats.

Arc cobert

Però això no és tota l'evidència d'una estufa omplida. Segons la tecnologia de l'alt forn, la farga, amb metall líquid, es troba a sota de les tuyeres, i els volants, al llarg dels quals surt el metall fos del forn, es troben a la part inferior de la forja, que en realitat és. lògic, ja que el ferro flueix per gravetat.

Diagrama d'alt forn

I ara veiem el nivell del terra, aproximadament a l'alçada de les tuyeres per on s'alimentava l'aire al forn. En conseqüència, tota la resta està sota el nivell del sòl. Això és tot el que queda de l'alt forn, però hi tornarem més endavant, i ara mirem l'edifici de la fàbrica, o millor dit, el que en queda.

Edifici de fàbrica

A l'interior de l'edifici creix un bosc. Aquí els arbres, pel que sembla, no es tallen a propòsit, perquè tot s'esfondrés més ràpidament. Per exemple, l'Església de la Nativitat de Crist, que es troba una mica més lluny, i sobre la qual hi haurà una història a la segona part, van començar a restaurar-la. Es van trobar els diners per a això. Naturalment, cal l'església, però no cal el nostre passat de ferro, i els arbres, a poc a poc, amb les seves arrels, van trencant els murs de pedra, i aviat el complex s'ensorrarà per si mateix.

Arc cobert

El fet que l'edifici estigui omplert es veu clarament des del seu extrem, des del costat de la bassa. L'alçada i l'amplada de l'arc no són proporcionals, i la porta està perforada per sobre de l'arc. A la part posterior de la porta, hi ha una frontissa solitaria, i a jutjar per l'amplada de l'arc, el segon, en algun lloc més baix, fa dos metres.

Frontissa sota l'arc

I aquests són amics de contraforça, els de debò. Recordeu on els vam veure abans? Aquí hi ha una pista.

Contrafort

Simplement no escriviu als comentaris que posen contraforces per a la bellesa. És molt possible que es tracti d'una reforma posterior, ja que el contraforç no està lligat al mur principal, però, tanmateix, està fet amb el mateix maó i amb el mateix morter.

Costures brodades

Per cert, les costures de la paret principal de l'edifici estan brodades, per la qual cosa no estava previst arrebossar-se.

En aquest angle, sembla que 105, o fins i tot 104, però si mireu directament, llavors 106 cm

El gruix dels murs és de 106 cm, per tant, establint un pas d'arc entre habitacions adjacents dins d'un mateix edifici, aquí es van construir simplement dos taps de maó, a banda i banda, a ras de la paret principal, i entre aquests taps hi ha molts espai on els residus s'acumulen gradualment.

Pas bloquejat

Escombraries entre les parets

A causa del gruix de la paret, aquesta obertura ni tan sols estava obstruïda, de manera que el material no es desaprofitava. Repeteixo, es tracta d'un mur interior de càrrega, entre estances adjacents d'un mateix edifici, per tant el gruix d'aquest mur no té res a veure amb la calefacció i els hiverns freds que, al meu entendre, no existien. En aquest article s'explica per què no hi havia hiverns.

Planta baixa

Aquí el nivell del terra és exterior, a ras dels ampits de les finestres, però el nivell és més baix des de dins. S'ha enfonsat aquest edifici? O va ser com el van construir?

Columnes, a l'entrada de l'antic cinema

Què es va construir exactament, aquestes columnes, a partir de canonades de clavegueram de ceràmica modernes, perquè a l'època soviètica hi havia un cinema aquí.

Columnes de canonades

Amics, ara us proposo pensar una mica el que heu vist. Qualsevol planta metal·lúrgica comença amb matèries primeres, de manera que el primer que cal pensar és l'extracció i el lliurament de mineral i combustible, l'acondicionament del mineral, així com l'enviament de productes acabats. En resum, parlem de logística.

Montons de residus de mineral

Perquè us quedi més clar, literalment us explicaré en poques paraules com funciona l'alt forn. La condició principal per al funcionament d'un alt forn és un procés de fosa contínua. En realitat, l'alt forn difereix de la mateixa cúpula, que, de fet, funciona amb el mateix principi que un alt forn, però només amb volums més petits, i la cúpula en si és més petita i les seves parets són més fines, i la cúpula funciona segons l'esquema: encès, fos el que necessiteu i va pagar. Aquest no és el cas d'un alt forn; un alt forn és un procés continu.

Segons la tecnologia, l'alt forn es carrega des de dalt. Naturalment hi havia ascensors.

Mecanisme d'elevació

No em pregunteu on són les restes de mecanismes antics, són aproximadament al mateix lloc que les restes de mecanismes dels anys 90 del segle XX. I, per tant, el forn es carrega des de dalt, ja que es fon, el ferro fos o el ferro colat, com és més convenient per a vostè, flueix per la llar, on una certa quantitat s'acumula gradualment, que es drena per a un posterior processament. o immediatament en motlles.

Diagrama de funcionament dels alts forns

Depenent del volum de la llar, l'alliberament de ferro colat es produeix cada 2-3 hores. A mesura que el metall flueix a la llar, una nova càrrega es carrega a l'alt forn des de dalt i el cicle continua.

La recepta, que van trobar molts metal·lúrgics en diferents èpoques i en diferents països, era senzilla i entenedora: "No es pot apagar el forn". Sobre els detalls tècnics, per què la crema constant de l'alt forn és més rendible, com millora les propietats del metall que es fon i per què en aquest cas es requereix menys esforç dels ferrers, durant el processament posterior, us recomano llegir sobre tot això, amics, pel vostre compte, aquí teniu un enllaç a un bon article sobre metal·lúrgia. Mentrestant, accepteu-ho com un fet: econòmicament i tecnològicament, el funcionament constant del forn és més rendible. Ara anem als càlculs.

El nostre alt forn té un diàmetre interior de 4 metres, l'alçada de la zona de treball, a jutjar per les proporcions del forn, no és inferior a dos metres, i possiblement fins i tot més. Això ens dóna una superfície de treball de 25.000 litres. És fàcil de calcular amb la fórmula: V = πr2h on V és el volum; π = 3,44; r és el radi del forn; h és l'alçada de l'àrea de treball.

Per comparar, el pes d'1 litre d'aigua pura és d'1 kg. El mineral de ferro és molt més pesat que l'aigua, per la seva major densitat, per tant 1 litre de mineral pesa molt més, segons el tipus de mineral, 2 o més vegades. El combustible, en el nostre cas, pot ser tant carbó com llenya. La pedra, també és més pesada que l'aigua, però la fusta és més lleugera. Però, en comparació amb la pedra, la fusta es crema més ràpidament, per tant, s'ha d'afegir al forn amb més freqüència i, en conseqüència, augmenta el seu volum. També per a la fosa es requereix un flux: pedra calcària, que també és més pesada que l'aigua.

Resulta que una càrrega d'aquest forn requereix 50 tones de mineral i unes 50 tones de carbó i flux. És a dir, per a aquest forn, només per a una càrrega, matèries primeres, cal portar unes 100 tones. Tenint en compte que el mineral local és encara més pobre que a l'anomalia magnètica de Kursk, suposarem que el ferro colat s'escorre no després de 2-3 hores, sinó després de 8-12 hores, és a dir, només dues vegades al dia, la qual cosa significa que el subministrament diari de matèries primeres, és de 200 tones.

Al mateix temps, la sortida de tots els materials sòlids del forn també és un vagó i un petit carro, ja que cal treure l'escòria resultant i enviar el metall acabat per a un posterior processament.

Així, vam arribar a la conclusió que és simplement físicament impossible dur a terme tots aquests transports amb carros, ja que un carro normal tirat per un cavall pot portar uns 700 kg, per un camí més o menys planer i fort. En el cas de camins desnivells o fangosos, no es recomana carregar el carro, més que el pes del propi cavall.

És a dir, per garantir el funcionament continu del forn, només per al lliurament de matèries primeres necessiteu: 200 tones / 700 kg = 285, 71 és a dir - 286 cavalls, 286 carros i 286 taxistes. Sembla que no gaire, tenint en compte que un dels propietaris de la planta, Nikolai Petrovich Khlebnikov, es dedicava a la cria de cavalls, però 286 carros de matèries primeres al dia, això és només 5 minuts per descarregar. És molt o poc? No ho sé, però pel que sembla, cal ser un heroi èpic per llançar 700 kg de pedres en 5 minuts.

Carro de càrrega

Bé, o els carros eren camions bolquets. I llavors, com es carregaven els carros a les pedreres i les mines en 5 minuts? Però això no és tot.

Corda de carros

Amics, ara només imagineu aquesta línia interminable de carros. Què passa si un dels cavalls li torça la cama, o l'eix del carro es trenca? Tenint en compte l'amplada i la qualitat de les carreteres, de seguida sorgeix la pregunta: com van sortir a les carreteres?

Corda de carros

A més, els carros de vegades necessiten reparacions, els cavalls i els taxistes necessiten menjar, dormir, descansar. Això vol dir que hi havia almenys 2 vegades més carros d'aquest tipus. Quant costava un cavall als segles XVIII-XIX? No ho sé? - Interessa't, serà interessant. Però això no és tot, ara només hem calculat el subministrament de matèries primeres per al propi alt forn, a més, amb bon temps. I a més, la logística inclou la comptabilitat de carreteres fangoses, expedició de productes acabats, escòries, lliurament d'eines i càrrega auxiliar. A més, per al funcionament d'un alt forn, es necessita aigua per refredar-lo. Molta aigua.

Però això no és tot. Per obtenir un bon resultat de fosa, calia preenriquir els minerals de ferro extrets. L'operació de benefici ha estat sempre una condició tecnològica molt important per a la producció de ferro. El procés d'enriquiment consta de diverses etapes:

• arrossegament;
• assecat;
• cremant;
• trituració;
• projecció.

Molí de boles

L'obtenció d'un mineral altament concentrat no es podia limitar a només una o dues operacions, aquest procés requeria un processament sistemàtic amb tots els mètodes especificats. El museu local conté aquestes "bola de canó", que pel que sembla s'utilitzaven per "disparar" als molins.

Pilotes al museu

Com us podeu imaginar, la cocció també requeria combustible d'alta qualitat i en quantitats considerables. Per tant, a més de tota la indústria de la fosa de mineral de ferro, hi havia una indústria igualment gran per al seu enriquiment. Permeteu-me recordar-vos una vegada més que això no és una ciutat, sinó un simple poble.

I ara amics, us pregunto, realment hem de creure que la logística s'organitzava només en carros tirats per cavalls? O hi havia un ferrocarril? Com es va assegurar el funcionament de l'alt forn a la dècada del 1700, si oficialment, el primer ferrocarril de Rússia es va construir només el 1837?

Així, la presència de la metal·lúrgia i el nivell del seu desenvolupament determina el nivell de desenvolupament de l'estat. És per això que els "socis occidentals" han de distorsionar, negar i discutir el fet de la metal·lúrgia desenvolupada al nostre país de totes les maneres possibles. Sempre que és possible, els funcionaris intenten demostrar que no hi havia metal·lúrgia en absolut, on el fet de la presència de la metal·lúrgia ja és irrefutable, se'ns explica el seu origen artesanal, com es cuinava als fogons a les olles. No obstant això, en els nostres dies, molta gent, als seus garatges i als seus patis, es dedica a l'autofosa de metalls: alumini, coure i fins i tot ferro. Internet està ple de vídeos sobre aquest tema. I si, després de 200 anys, els arqueòlegs troben els seus forns casolans, decideixen per unanimitat que tota la indústria moderna estava tan desenvolupada?

Sí, la nostra gent sap cuinar metall, fins i tot en olles de casa, podem dir que a la nostra sang, però això no vol dir en absolut que no hi hagués empreses industrials mitjanes i grans.

Fotos d'alta qualitat (no cal registrar-se), enllaç aquí.

Pel·lícula per article:

Amics, en el proper article es continuarà amb el tema, i parlarem de l'Església de la Nativitat de Crist a Istia, que es troba literalment a 300 metres del nostre alt forn. I prou per avui, gràcies per la vostra atenció, tot el millor per a vosaltres, adéu!