"Металлургия железа-4, или эксперимент раскрывает тайны"

Прошу прощения за обильное цитирование, но обойтись без этого при анализе работы никак невозможно. Кроме того, у данного обзора есть ещё один недостаток – я не смог отыскать в сети работ, на которые ссылается Б.А.Колчин, поэтому о результатах работы других авторов сужу с его слов. Надеюсь в будущем этот недостаток устранить.

Что же говорит Б.А.Колчин о своих предшественниках? (номера ссылок в тексте Колчина изменены мной).

Опыты по моделированию сыродутного про¬цесса производства железа начались в середи¬не 50-х годов. В 1956 г. впервые опубликовал свои работы бельгиец Жан Садзо (3). Затем, в 1958 г. в Лондоне была опубликована статья Уинна и Тайлкота о примитивной технике получения железа, В это же время начал свои работы по моделированию известный немецкий историк техники Гиллес. Все перечисленные работы были выполнены инженерами-металлургами, интересующимися историей железа, без привлечения археологов. И лишь только в конце 1960 г. за моделирование сыродутного процесса взялись археологи. Чешский археолог Р. Плейнер совместно с польским профессором М. Радваном провели в Кракове в 1960 и 1961 гг. свои опыты.
Опыты бельгийца и двух англичан не являлись моделированием в полном смысле слова. Они решали в первую очередь инженерную задачу: можно ли получить железо в низких, ямных горнах с естественным и искусственным дутьем? Изготовлялось несколько вариантов конструкций открытых горнов, и применялись разные режимы дутья.
Из восьми опытов Садзо без искусственного дутья в шести случаях ничего не получилось и лишь в двух опытах с очень маленькими горнами в массе конгломерата, образовавшегося на дне горна, были получены мелкие фракции восстановленного железа. В четырех опытах с искусственным дутьем (в последнем, наиболее удачном опыте) Садзо получил слиток весом в 5 кг, в котором, кроме шлака было много металлического железа.

Итак, в плавках без использования принудительного дутья, железо получить не удалось. С принудительным дутьём получили слиток, «…в котором, кроме шлака было много металлического железа». Колчин не конкретизирует какого рода воздуходувные приборы применялись, да этого и не надо. Поскольку во всех этих опытах получить железо, пригодное для дальнейшей обработки не удалось. И пусть вас не смущает фраза «…в котором, кроме шлака было много металлического железа». В ходе дальнейшего обзора мы выясним, что она означает.
Идём дальше.

Англичане Уинн и Р. Тайлкот в лабораторной установке с открытым горном при искусственном дутье провели несколько опытов. Некоторые их опыты увенчались успехом, т. е. они получили металлическое железо. Лучший результат был достигнут, когда уложили в гор¬не специально приготовленную шихту. Перед соплом они поместили большое количество угля, а затем дальше и выше — руду и дали мощное дутье через одно сопло. При этом опыте они получили в горне температуру выше 1100° b в итоге процесса — железную крицу в смеси со шлаком (4).

Вроде всё логично – дали мощное дутьё (опять таки, неизвестно чем) – получили железо в смеси со шлаком. Опять-таки неизвестно, пригодное ли к дальнейшей обработке.

Наибольшим приближением к исторической действительности были работы немецкого ин¬женера Гиллеса (5). Им была достроена шахтная наземная латенская печь типа Миннербах. Печь была построена в поле на специально выбран¬ном косогоре для работы с естественным дуть¬ем. Высота печи равнялась 172 см, диаметр горна — 90 см и диаметр колошника — 40 см.. Оба опыта прошли удачно. Вместе со шлаком было получено и металлическое железо. Из 162 кг руды было получено железа 17,4 кг, т. е. его выход составил 10,7%. Позже, Гиллес проделал еще опыт выплавки железа в шахтной печи с искусственным дутьем и интересные эксперименты по свариванию мелких кусков губчатого железа в монолитную крицу.

И опять-таки, ничего не говорится, в какой форме было получено это железо. Но судя по последнему предложению – как раз в такой, которую невозможно было использоват, без дополнительной обработки.

А теперь внимание!

Настоящее моделирование сыродутного процесса начали лишь Р. Плейнер и М. Радван. В сентябре 1960 г. в Польше на территории Горнометаллургической академии в Кракове они провели пять плавок в печах двух типов (6)
Были выбраны два типа печей римского времени {111—IV вв. н, э.). Первый тип, свентокшижский, из Южной Польши и второй тип наземной шахтной печи из Чехии — лоденицкий. Оба типа печей хорошо известны археологически. Дутье в этих печах искусственное, нагнетали его компрессором. В свентокшижской печи воздух подавался через два сопла, расположенных диаметрально, и в лоденицкой печи — через одно сопло…
… В результате каждой плавки получался металлургический конгломерат, со¬стоящий из шлака и некоторого количества губчатого железа.

Итак, в результате настоящего моделирования сыродутного процесса (с компрессором-то!) удалось получить только шлак, и некоторое(!) количество(!) губчатого железа!

Резюма: из данных, приведенных Б.А.Колчиным, следует, что никому из его предшественников при моделировании процесса сыродутной плавки не удалось получить, скажем так, «делового» железа, в виде компактной крицы, которую можно проковать сразу после извлечения из печи, как это замечательно описывал Б.А.Колчин в своей монографии (1).

Продолжение следует.

Библиография.

1. Б.А.Колчин. ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ И МЕТАЛЛООБРАБОТКА В ДРЕВНЕЙ РУСИ (ДОМОНГОЛЬСКИЙ ПЕРИОД)
Часть первая: http://www.archeologia.ru/Library/Book/d39ea32a7e62
Часть вторая: http://www.archeologia.ru/Library/Book/34ce49dd6c07
Часть третья: http://www.archeologia.ru/Library/Book/69d1d899e27f
Часть четвертая: http://www.archeologia.ru/Library/Book/9915f99c49aa
Приложения: http://www.archeologia.ru/Library/Book/74b39182d4fc

2. Б. А Колчин. О. Ю Круг «ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЫРОДУТНОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗА». В сб. Археология и естественные науки. М., Наука, 1965 г.
(www.twirpx.com/file/256569/.

3. J. Sadzot, Les debuts de la fabrication du fer.
«Industrie, revue de la Federation des industries belges», 1956, t. X, стр. 564.

4. Е. Wynne, R. Туlecotе. An experimen¬tal investigation into primitive iron-smelting technique-(Journal of Iron and Steel Institutes London, 1958, v. 190, стр. 338

5. J. G i 11 e e. Yersuchschmclze in einem vorgeschictitlichen Rennofen. «Stahl und Eisen», 1958, B. 78, стр. 1690.

6. R. Plainer, M. Кadwan. Pobko-Czechoslowackie doswiadczenia wytopti zeleza w dymarkach z okresu Rzymskiego. «Kwartahiik historii nauki i techniki» 1962, t. 7, N 3