♫ – OFF TOPIC – Metalurgia 4 (wielki piec)



Sto lat rozwoju ludzkości…
Źródło: https://bskamalov.livejournal.com/3290498.html

♫ – OFF TOPIC – Metalurgia 4 (wielki piec)

Wstęp „kuchenny”…

Wyobraźmy sobie, że chcemy upiec świąteczny placek, powiedzmy keks – czyli ciasto biszkoptowe z bakaliami, pieczone w prostokątnej formie. Jeżeli wypiek jest „standardowy”, korzystamy z przepisu, wyrabiamy ciasto, wkładamy formę z ciastem do nagrzanego piekarnika o ściśle określonej temperaturze. Jeżeli trzymamy się przepisu lub naszego doświadczenia, bardzo się rzadko zdarza by nam „ciasto nie wyszło”.

Problem by się zaczął, gdybyśmy chcieli upiec keks o dziesięciokrotnie większej objętości. Po pierwsze, nie zmieści się nam w piekarniku. Musimy sporo zainwestować w większy piekarnik. A taki większy piekarnik dłużej się nagrzewa, zużyjemy wielokrotnie więcej energii.

I… prawdopodobnie kilka pierwszych wypieków nam zwyczajnie „nie wyjdzie”. Do momentu aż opanujemy doświadczalnie wypiek dużego ciasta i nowe warunki termiczne które zapewnia nam nowy piekarnik, zużyjemy niepotrzebnie duże ilości smakowitych składników oraz sporo cennej energii.

Do opanowania „nowej technologii”, lepiej i taniej wypiekać małe ciasta. Za to częściej…

Bez ryzyka kosztownego niepowodzenia.

 

Żelazo, żeliwo, stal…

W tym miejscu musimy dorzucić „smrodek dydaktyczny”.

https://kodluch.files.wordpress.com/2019/05/piec-cementacyjny.jpg

Piec cementacyjny. Encyklopedia Orgelbranda 1903

Angielska Wikipedia:

Stal jest stopem złożonym z żelaza i o /zawartości/ 0,2 do 2,0% węgla. Od czasów prehistorycznych do stworzenia pierwszego wielkiego pieca, żelazo było produkowane z rudy żelaza jako kute żelazo ( 99,82 – 100 procent Fe), a proces wytwarzania stali obejmował dodawanie węgla do / tego/ żelaza, zazwyczaj w przypadkowy sposób, w kuźni lub przez proces cementowania.

Wprowadzenie produkcji wielkopiecowej odwróciło problem. Wielki piec produkuje surówkę – stop około 90 procent żelaza i 10 procent węgla. By osiągnąć proces produkcji stali /stop mający własności kutego żelaza/ z /takiej/ surówki , wyzwaniem stało się usunięcie wystarczającej ilości węgla, aby zmniejszyć go do 0,2 do 2 % w stali.

Przed około 1860 r. stal była drogim produktem, produkowanym w małych ilościach i używanym głównie do mieczy, narzędzi i sztućców; wszystkie duże konstrukcje metalowe były wykonane z kutego żelaza lub żeliwa.”

„W XVII wieku opracowano nową metodę wytwarzania stali przez nawęglanie prętów żelaza w procesie cementowania. Proces ten został opisany w roku 1574 w traktacie wydanym w Pradze. Potem pomysł był wielokrotnie patentowany: 1601, 1614, 1619. Ale pierwszy piec cementacyjny zbudowano w roku 1720 (Derwentcote Steel Furnace).”

„Pręty żelaza kutego układano w sproszkowanym węglu drzewnym, warstwa po warstwie, w szczelnie przykrytych kamiennych pojemnikach i podgrzewano. Po kilku dniach podgrzewania, pręty wchłaniały węgiel. Aby zapewnić równy rozkład węgla, metal skuwano, przepakowywano w proszku węgla drzewnego i podgrzewano ponownie. Otrzymana stal była ponownie podgrzewana, a następnie kuta dla uzyskania właściwej tekstury. Około roku 1740, angielski zegarmistrz, Benjamin Huntsman, poszukując stali wyższej jakości na sprężyny zegarowe, odkrył, że stal można było stopić w tyglach glinianych, i dodać specjalny topnik, który usuwał drobne cząsteczki żużlu, których proces cementacji nie był w stanie usunąć. Tak powstała tzw. stal tyglowa; była wysokiej jakości, ale droga.”

Tu moja uwaga czyli wiele znaków zapytania (??????????) odnoszących się do cudotwórcy Huntsmana uzyskującego stal metodą – wypisz-wymaluj – Bessemera. „Topienie stali w glinianych tyglach” w roku 1740 nie nadaje się do komentowania…

Podsumowując; żelazo kute ma trochę węgla (0.02 do 0.08%), wystarczająco, aby było twarde bez utraty kowalności. Żeliwo, odwrotnie, zawiera dużo węgla (3 do 4.5%), co sprawia, że jest ono twarde ale kruche i niekowalne. Stal z zawartością 0.2 do 1.5% węgla, jest twardsza niż żelazo kute, kowalna i elastyczna, nie tak jak żeliwo.”

Co ciekawe, wydaje się, że proces cementacji jest często nazywany „sposobem wallońskim” (The Walloon method), a stosowany był głównie w Szwecji (gdzie ściągnięto belgijskich fachowców – podobnie jak ściągnięto „Wallonów” do słowacko-węgierskich hut miedzi około roku 1750, gdy to „Osmanowie-Habsburgowie” drugi raz po „Mongołach” z roku 1241 wyludnili Słowację i Węgry ). Jak sugerują źródła, tylko szwedzka ruda nadawała się do tego procesu, a po przejściu w Anglii na piece opalane węglem kamiennym po roku 1790, wytwarzano tam jedynie „surówkę żeliwną” a całe żelazo nadające się do kucia i cementacji sprowadzano do Anglii ze Szwecji.

„Dzięki procesowi cementacji (który dla danej partii materiału trwał ponad 7 dni), czyste żelazo uzyskiwało nieco ponad 1% masy węgla z węgla drzewnego i stawało się niejednorodnymi prętami ze stali blistrowej. Największe jednorazowe partie żelaza jakie cementowano dochodziły do 16 ton.”

Około roku 1825 James Beaumont Neilson odkrył a w roku 1828 opatentował i wdrożył w Wilsontown Ironworks – Szkocja, że korzystnie jest do wielkiego pieca lub pieca kuźniczego (fryszerskiego), podawać gorące powietrze.

Aż do lat 20 XIX wieku uważano, że zimne powietrze jest korzystniejsze od gorącego powietrza do produkcji wysokiej jakości żelaza; efekt ten był spowodowany zmniejszoną wilgocią w chłodnym zimowym powietrzu.

Produkcja żelaza „zimnym powietrzem” nazywała się „cold blast”. Piece budowane po roku 1825 były już na ogrzane powietrze – technologia „hot blast”. Piece na węgiel drzewny typu „cold blast” najdłużej pracowały w USA. Jeden z ostatnich znanych działających zimnych pieców (cold blast) na węgiel drzewny, Pleasant (dawniej Eagle) Furnace, w Curtin w Pensylwanii, zamknął się dopiero w 1921 r.”

„Metoda „hot blast” została wprowadzona do pieców opalanych antracytem w roku 1836”

Tako rzecze Wikipedia.

Warto dodać, żelegendy o „stali damasceńskiej” (wootz steel) pojawiały się w Europie od XVII do XIX wieku, budząc ciekawość europejskiej społeczności naukowej.

Stosowanie wysokowęglowych stopów nie było wcześniej znane w Europie, a zatem badania nad stalą wootz (damasceńską) odegrały ważną rolę w rozwoju nowoczesnej metalurgii angielskiej, francuskiej i rosyjskiej.

W 1790 r. Sir Joseph Banks, prezes British Royal Society, otrzymał próbki stali wootz, wysłane przez Helenusa Scotta. Próbki te zostały poddane badaniom naukowym i analizom przez kilku ekspertów.

Okazy sztyletów i innej broni /wykonane ze stali damasceńskiej – wootz/ zostały wysłane przez Radżę Indii na Wielką Wystawę w Londynie w 1851 i 1862.

Chociaż ramiona mieczy były pięknie zdobione i klejnotami, były one najbardziej cenione za jakość ich stali. Mówiono, że miecze Sikhów znoszą zginanie i zgniatanie, a jednak są /nadal/ piękne i ostre.”

Podsumujmy jeszcze raz. Dymarki opalane węglem drzewnym i wielkie piece na węglu drzewnym dawały niemal czyste żelazo, które uszlachetniano we fryszerkach i pudlingarniach. O fryszowaniu i pudlingowaniu pomówimy w kolejnym odcinku.

Przez kilka tysięcy lat ludzkość produkowała sobie „metodą garażową” niewielki ilości żelaza, które pracochłonnie i w sposób niezwykle kosztowny przerabiano w „namiastkę stali”, w różny sposób nawęglając czyste żelazo.

Gdy zaczęto w wielkich piecach stosować węgiel kamienny (potem koks i antracyt) i przepompowywać powietrze przez naprzemienne warstwy węgla, topnika i rudy żelaza, okazało się, że temperatura jest tak wysoka, iż żelazo ochoczo łączy się z węglem. Dzięki czemu spadała temperatura topnienia. Materiał nadawał się do ponownego łatwego odlewania (ang. “cast” znaczy nalać do formy, stąd nazwa ang.”cast iron”), ale nie nadawał się do kucia.

Otrzymywano żeliwo – „pig iron” – czyli surówkę albo „surowiznę”. Nazwa „pig iron” wzięła się stąd, że surówkę spuszczano z wielkiego pieca do piaskowego koryta, z którego strużki ciekłego metalu wypływały do wielu mniejszych piaskowych niecek. Przypominało to maciorę karmiącą prosięta.

Stal zawiera węgiel w ilości od 0,2 do 1,5%, wystarczająco, aby była twardsza od żelaza kutego, ale nie na tyle, aby była tak krucha jak żeliwo.

Twardość, elastyczność, wytrzymałość na rozciąganie czynią stal bardziej użyteczną aniżeli jakikolwiek typ żelaza: jest bardziej trwała i utrzymuje ostrą krawędź lepiej niż miękkie żelazo kute, jest odporniejsza na uderzenia i naprężenia bardziej niż kruche żeliwo. Jednak do drugiej połowy XIX wieku, stal było trudno wyprodukować i dlatego była droga.

Przed wynalezieniem konwertera Bessemera, stal otrzymywano głównie przez tzw. proces cementacji.

Jeszcze angielska Wikipedia. Wrought iron (kute żelazo) jest stopem żelaza o bardzo niskiej zawartości węgla (poniżej 0,08%) w przeciwieństwie do żeliwa (2,1% do 4%). Jest to częściowo stopiona masa żelaza z włóknistymi wtrąceniami żużlowymi (do 2% wagowo), która nadaje mu „ziarno” przypominające drewno, które jest widoczne, gdy jest wytrawione lub wygięte do punktu uszkodzenia. Kute żelazo jest wytrzymałe, ciągliwe, odporne na korozję i łatwe do spawania. Przed opracowaniem skutecznych metod produkcji stali i dostępności dużych ilości stali, kute żelazo było najczęstszą formą żeliwa ciągliwego.

Nadano mu tę nazwę / wrought iron/, ponieważ materiał był młotkowany, walcowany lub w inny sposób poddany mechanicznej obróbce, gdy materiał był wystarczająco gorący, aby usunąć stopiony żużel.

Współczesnym funkcjonalnym odpowiednikiem kutego żelaza jest stal miękka lub niskowęglowa ( mild or low carbon steel, Mild steel contains approximately 0.05–0.25% carbon).

Ani kute żelazo, ani stal miękka nie zawierają wystarczającej ilości węgla do utwardzania przez ogrzewanie i hartowanie.

Analiza chemiczna metalu (wrought iron – kute żelazo), pokazuje aż 99 procent żelaza. Charakterystyka żużla zawartego w kutym żelazie jest przydatna w operacjach kowalstwa i nadaje materiałowi specyficzną strukturę włóknistą. Niekorozyjny składnik żużla powoduje, że żelazo kute jest odporne na postępującą korozję. Ponadto obecność żużla wytwarza strukturę, która zmniejsza efekt zmęczenia spowodowany wstrząsami i wibracjami.

Historycznie, niewielka ilość kutego żelaza była uszlachetniana w stal, która była używana głównie do produkcji mieczy, sztućców, dłut, toporów i innych narzędzi krawędziowych, a także sprężyn i pilników. Zapotrzebowanie na kute żelazo osiągnęło swój szczyt w latach 60. XIX wieku, będąc bardzo popularnym materiałem na okręty wojenne i do użytku kolejowego.

Warto tu wtrącić uwagę, że Wieża Eiffla, która powstała w latach 1887 – 1889, została wykonana z żelaza kutego, pudlingowanego (The puddled iron (wrought iron)). Ma masę całkowitą 10 100 ton. Masa bez wind, dobudówek i anten masa ta wynosi 7300 ton.

Proszę zwrócić uwagę, że Wieży nie wykonywano ze „stali Bessemera”, ani „stali Martina-Siemensa” i zapisać czerwonym flamastrem na widoku, że „ani kute żelazo, ani stal miękka nie zawierają wystarczającej ilości węgla do utwardzania przez ogrzewanie i hartowanie.”

Jeszcze Wikipedia:

AISI Classification

Carbon steel is broken down into four classes based on carbon content:

Low-carbon steel
0.05 to 0.30% carbon (plain carbon steel) content.

Medium-carbon steel
Approximately 0.3–0.6% carbon content. Balances ductility and strength and has good wear resistance; used for large parts, forging and automotive components.

High-carbon steel
Approximately 0.60 to 1.00% carbon content. Very strong, used for springs, edged tools, and high-strength wires.

Ultra-high-carbon steel
Approximately 1.25–2.0% carbon content. Steels that can be tempered to great hardness. Used for special purposes like (non-industrial-purpose) knives, axles or punches. Most steels with more than 2.5% carbon content are made using powder metallurgy.

Przyjmijmy, nie wdając się w szczegóły, że stop żelaza z węglem o zawartości węgla powyżej 2% jest „żeliwem”, stopem o punkcie topnienia 1150 do 1200 °C, co stanowi temperaturę niższą o 300 °C w porównaniu z temperaturą topnienia czystego żelaza = 1535 °C.

Jeżeli ktoś dalej twierdzi, że przysłowiowe kosy wykonywano masowo przed rokiem 1870 to ja nie jestem w stanie mu pomóc by wyleczyć go z jego zabawnych wierzeń…

W sprawie wiary i wierzeń pomóc może jedynie rabin, ksiądz czy oficer polityczny…

Materiały wykorzystane:

Click to access metal_modul_2.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Steel
https://en.wikipedia.org/wiki/Steelmaking
https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_steel_industry_(1850%E2%80%931970)
https://en.wikipedia.org/wiki/Cementation_process
https://en.wikipedia.org/wiki/Ferrous_metallurgy
https://en.wikipedia.org/wiki/Wootz_steel
https://en.wikipedia.org/wiki/Crucible_steel
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Hadfield
https://en.wikipedia.org/wiki/Oregrounds_iron
https://en.wikipedia.org/wiki/Cold_blast
https://en.wikipedia.org/wiki/Hot_blast
https://en.wikipedia.org/wiki/Crucible_steel
https://en.wikipedia.org/wiki/Wootz_steel
https://en.wikipedia.org/wiki/Pig_iron
https://en.wikipedia.org/wiki/Cast_iron
https://en.wikipedia.org/wiki/Wrought_iron
https://en.wikipedia.org/wiki/Benjamin_Huntsman
https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_steel#Mild_or_low-carbon_steel
https://en.wikipedia.org/wiki/Alloy_steel
https://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%BBeliwo
https://en.wikipedia.org/wiki/Cast_iron
https://pl.wikipedia.org/wiki/Staliwo
https://de.wikipedia.org/wiki/Stahlguss
https://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%BBeliwo_szare
https://en.wikipedia.org/wiki/Gray_iron
https://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%BBeliwo_bia%C5%82e
https://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%BBeliwo_ci%C4%85gliwe

 

Wiadomości bardzo oficjalne…

Dzisiejszy „wykład” to oficjalne informacje z Wikipedii oraz dodatkowe wiadomości pochodzące ze źródeł historycznych, na które powołuje się święta Wikipedia.

Źródła które wykorzystałem a na które powołuje się Wikipedia to:

Górnictwo w Polsce: opis kopalnictwa i hutnictwa polskiego, pod względem technicznym, historyczno-statystycznym i prawnym, Tom 1

Hieronim Hilary Łabęcki
Druk. Juliana Kaczanowskiego, 1841
Za pozwoleniem Cenzury Rządowej

https://books.google.pl/books?id=1dlbAAAAcAAJ&printsec=frontcover&hl=pl#v=onepage&q&f=false

Oraz:

Opisanie polskich żelaza fabryk, w którym świadectwa historyków wzmiankuiących mieysca minerałów przytoczone …

Józef Osiński
1782
Reprint 1976
https://books.google.pl/books?id=22qGAAAAIAAJ&printsec=frontcover&hl=pl#v=onepage&q&f=false

Dymarki które podobno służyły do uzyskiwania żelaza „w neolicie”, dawały 5% produkcji polskiego żelaza w roku 1782 i były używane w Polsce jeszcze w połowie XIX wieku (północne Mazowsze, okolice Augustowa). Były to „urządzenia jednorazowe” o wysokości 3 stopy – około 90 cm.

https://kodluch.files.wordpress.com/2019/05/wielki-piec-1b.jpg

https://kodluch.files.wordpress.com/2019/05/wielki-piec-2.jpg

Wielki piec. Encyklopedia Orgelbranda 1903

Kolejnym etapem hutnictwa żelaza po „dymarce” był „wielki piec”. W odróżnieniu od glinianej i jednorazowej dymarki, „wielki piec”, był „wielką dymarką”, używaną przez wiele lat. Tak dużej i używanej przez wiele miesięcy (od remontu do remontu), budowli nie można zbudować z gliny. Musi to być konstrukcja wymurowana z wytrzymałych mechanicznie i cieplnie materiałów ogniotrwałych. Źródła piszą, że materiały ogniotrwałe do pierwszych wielkich pieców, oraz tych budowanych w Polsce w pierwszej połowie XIX wieku sprowadzano z Węgier i Saksonii. Choć autor książki z roku 1841 się temu niepomiernie dziwi, pisząc że obok budowanych wielkich pieców była doskonała glina ogniotrwała, której nie wykorzystywano…

Należy tu dodać istotną uwagę. Jak podkreślają informacje z XVIII i XIX wieku, które omówię w kolejnych odcinkach, dymarki dawały od razu kowalne żelazo. Wielkie piece także umożliwiały uzyskiwanie „kowalnego żelaza” ale jedynie przy stosowaniu węgla drzewnego – o czym w wielu miejscach piszą źródła.

Przypomnijmy sobie rysunek z poprzedniej części.

Wielki piec z ostatniej ćwiartki XVIII wieku i do drugiej połowy XIX wieku – czyli wdrożenia wynalazków Bessemera i procesu Martina-Siemensa – wyglądał mniej więcej jak na powyższym rysunku.

Skany książek z roku 1782 i 1841 nie zawierają niestety załączonych rysunków, ale opisy są tak szczegółowe, że możemy wyobrazić sobie taki wielki piec.

W roku 1782 połowa wszystkich instalacji hutniczych to „dymarki” a druga połowa to „wielkie piece” czyli „zwykłe kominy”, składające się z dwóch brył stożkowych, połączonych w najszerszym miejscu. Dolna część to „spad”, górna część to „szyb”. Połączenie – czyli „najszersze miejsce” to „przestron”. Połowa pieców w Polsce w roku 1782 miała pod szybem prostopadłościenny „budynek” – czyli współczesny „gar”, nazywany też „zaprawą”. Interesującą sprawą jest to, że ten „komin” był jakby „dwuwarstwowy” – czyli „komin w kominie”. Zewnętrzny „komin” był konstrukcją nośną, „wewnętrzny komin” był murowany z materiału ogniotrwałego. Przestrzeń pomiędzy tymi „rurami” zasypywano piaskiem, miałem węglowym (?) lub żużlem. Cała konstrukcja była opasana i wzmocniona 5-8-ma żelaznymi płaskownikami. Dodatkowo całość była obudowana drewnianą konstrukcją, która miała dwa zadania. Miała wzmacniać całość i umożliwiać transport materiału do gardzieli, czyli „szychty”. Pod górnym otworem znajdował się pomost – zwany „szychtą”, „strychem”, „gichtą” lub „bocianem”. Na ten pomost prowadziła równia pochyła – na ogół zadaszona. Tym pomostem wnoszono „ładunki” zasypywane od góry do gardzieli. Po roku 1830 zaczęto dobudowywać specjalne wieże – „gichtociągi” – i stosować mechaniczne wyciągi (windy), napędzane kołem wodnym lub maszyną parową.

Prawdopodobnie drewniana konstrukcja obudowująca wielki piec była przyczyną pożarów wielkich pieców, opisywanych w książce z roku 1841. Po takiej katastrofie zostawała tylko sterta gruzu.

Poniżej „przestronu” znajdował się otwór zapełniony miedzianą konstrukcją, z wykonaną także z miedzi tak zwaną „dyszą”, przez którą to dyszę przechodziła do środka pieca żelazna rura o średnicy na ogół 2,5 cala. Tą rurą „pompowano powietrze”. Część instalacji pneumatycznej wykonywano z „rur skórzanych”. Wielkie piece budowano zawsze nad wartkimi potokami lub poniżej spiętrzonego zbiornika wodnego. Koło wodne poruszało miechami, które na początku były „trójkątne”, potem „podwójne skrzynkowe” i następnie „cylindryczne”. Około roku 1835 zastosowano po raz pierwszy w Polsce turbinę odśrodkową „wykonaną z żelaznej blachy”. W opisach widać, że najważniejszą sprawą była ilość wody która musiała wystarczyć na okres działania pieca. Książka z roku 1782 informuje, że najdłuższy czas pracy wielkiego pieca w Polsce to 40 miesięcy.

Piec był remontowany przez „hutmistrza”, który podczas remontu osobiście wymurowywał na nowo wewnętrzną część pieca z „kamieni ogniotrwałych”. Piec opalany węglem lub koksem „miał dużo mniejszą trwałość” – wytrzymywał od remontu do remontu najdalej rok.

Po roku 1830 zaczęto wyposażać wielkie piece w silniki parowe, które poruszały miechami. Ale silnik parowy był zawsze i jedynie „instalacją rezerwową”. Ciśnienia powietrza jakie uzyskiwano z miechów to ¾ funta na cal kwadratowy, czyli około 0,05 atmosfery. Pomiędzy miechami a wielkim piecem istniał zbiornik wyrównujący ciśnienie z rtęciowym manometrem – „u-rurką”. Już w latach 1830-1835 zaczęto w Polsce stosować instalacje ogrzewania powietrza wdmuchiwanego do pieca. Powietrze było albo nagrzewane „osobnym ogniskiem”, albo wykorzystywano gaz wielkopiecowy „za pomocą żelaznych rur wychodzących z pieca”, według dwóch różnych systemów, na przykład „metodą Cabrola”. Co ciekawe, źródła naukowe twierdzą, że Cabrol zaczął eksperymentować z wykorzystaniem gazu wielkopiecowego w latach 1828 – 1839.

Reasumując, wielki piec z lat 1830-1840 miał wysokość 30-40 stóp (8,64 – 11,52 metra, a bywały piece o wysokości 60 stóp = 17,3 m ), przestron miał średnicę 6-8 stóp (1,73 – 2,03 metra). Dla pieca opalanego węglem lub koksem przestron musiał mieć 10 – 12 stóp (2,88 – 3,46 metra).

Dolna, prostopadłościenna część , czyli „zaprawa” wybudowana z cegieł lub kamieni ogniotrwałych, miała wysokość 4-6 stóp – koło 2 metry.

Na górę pieca wnoszono lub wciągano tak zwane „naboje” (gichty), czyli rudę żelaza a potem dosypywano węgiel drzewny lub kamienny – zasypując wszystko w kolejnych warstwach.

Wielki piec był przez kilka dni intensywnie rozgrzewany, potem ładowano „naboje” czyli „gichty”. Wchodziło ich zwykle 20 do 50. Każdy taki „nabój” miał masę 200 – 300 kg. Gichciarz sprawdzał co jakiś czas ilość wolnego miejsca w piecu, wkładając od góry tak zwanego „bociana”.

Co 12, 18 lub co 24 godziny dokonywano „spustu”.

Konstrukcja lat 1830 – 1840 niczym nie różniła się od pieców z roku 1782. Dodano jedynie maszynę parową jako rezerwowe źródło zasilania oraz napęd „windy”. Do budowy wielkich pieców zaczęto wykorzystywać miejscowe materiały ogniotrwałe. Nie widzimy też „skoku wydajności” – całkowity zastój w technologii „wielkopiecowej i hutniczej” przez ponad 60 lat! To znaczy, owszem piece produkują średnio 10 razy więcej „surówki” rocznie, ale niewiele więcej „kowalnego żelaza”. Wzrost produkcji wynikać może z zastosowania lepszych materiałów ogniotrwałych, dzięki czemu wydłużył się okres pracy pomiędzy remontami wielkiego pieca. Osiągane w piecu większe temperatury i zastosowanie węgla, powodowało że bardzo powoli wzrastała produkcja żelaza kowalnego a niezwykle dynamicznie wzrastała produkcja żeliwa.

Książka z roku 1841 zawiera wiele szczegółów technicznych, takich jak wielkość kół wodnych, wymagane spadki wody, czy ilość węgla potrzebnego do maszyn parowych, które poruszały miechami. Wielki piec „na węglu drzewnym” potrzebował do poruszania miechami maszyny parowej, koła wodnego lub kieratu o sile 12 – 15 koni, piec na węglu kamiennym i koksie wymagał siły 20 – 32 koni. Miechy do fryszerki wymagały siły 3 – 5 koni. W hutach i kopalniach bardzo często wykorzystywano konie, napędzające 16-konne kieraty lub „koła deptakowe”.

Przy jednym wielkim piecu pracowało na ogół 14 – 20 osób, plus hutmistrz czyli „zawiadowca” oraz jego zastępca, który pełnił funkcję asystenta czyli pisarza i jednocześnie kontrolera jakości produkowanej „surówki”.

Według informacji z 1782, na terenie Polski było 33 wielkie piece i 41 dymarek. Tego roku (1782) wszystkie wielkie piece wyprodukowały 78600 centarów po 160 funtów = 6288 ton „surowizny”, z czego dało się odkuć 56140 centarów po 160 funtów = 4491 ton żelaza kutego ( z 7 cetnarów surowizny otrzymywano 5 cetnarów żelaza kutego). Średnioroczna produkcja wielkiego pieca to 190,5 ton surówki.

71% surówki wielkopiecowej z roku 1782 dawało się przekuć na żelazo.

Jak wyliczyłem, w latach 1820 – 1833 ze 100% surówki z wielkich pieców na terenie Polski otrzymywano przeciętnie 45-55 % kowalnego żelaza. Czyli, że w ciągu 40-50 lat wzrosła produkcja surówki, ale procentowo zmniejszyła się ilość surówki z której można było cokolwiek wykuć.

Dodatkowo dymarki w roku 1782 wyprodukowały 4100 centarów po 160 funtów = 328 ton żelaza. Roczna produkcja dymarki – 8 ton żelaza (100 centarów po 160 funtów). Cetnar /centar w roku 1782 ważył 160 funtów.

Jak pisze źródło z 1841, „w wyniku przekształceń terytorialnych od Polski (Królestwa Polskiego) „odpadło” 5 wielkich pieców, 13 dymarek i 8 fryszerek”.

Z istniejących w 1782 roku urządzeń hutniczych zostało się na terenie Królestwa Polskiego – było / zostało.

Wielkie piece: było 33, zostało w Polsce 28
Fryszerki: było 83, zostało 76
Dymarki: było 41, zostało 28

Całkowita roczna produkcja surówki w roku 1782 z 33 wielkich pieców = 78 600 centarów po 160 funtów = 6 288 ton surówki.

W Królestwie Polskim zostało się 28 wielkich pieców produkujących w roku 1782 rocznie 71 440 centarów po 160 funtów = 5 715,2 tony surówki

Można więc powiedzieć, że na „przekształceniach terytorialnych” w latach 1795 – 1815, „Polska” a raczej „polski przemysł metalurgiczny” stracił około 9% zdolności produkcyjnych. Z moich wyliczeń wynika, że inwestycje Austrii, a szczególnie Prus w znajdujące się na terenach późniejszego Królestwa Polskiego zakłady metalurgiczne zrekompensowały te straty.

Nowoczesne wielkie piece z lat 1830 – 1840 dawały rocznie 15 -30 tysięcy centarów surówki. Jako że ówczesny centar (cetnar) to sto funtów, odpowiadało to wielkości 750 – 1500 ton surówki z jednego pieca rocznie.

Ówczesny zespół „dymarka – kuźnica” dawał rocznie 8 ton żelaza kutego. Jednorazowo dymarka dawała 1,5 centara o masie 100 funtów = około 75 kg kowalnej surówki, z której wykuwano około 50 kg żelaza.

Jak widać, by „kuźnica- fryszerka” wyrobiła rocznie 8 ton kowalnego żelaza, trzeba było wytopić żelazo w 160 dymarkach.

Statystyka Europy z 1841 roku. Produkcja surówki – w 1836 w całej Europie – ponad 36 mln centarów surówki (po 100 funtów za centar). Anglia 50%, Francja i Rosja po 1/8, Austria, Prusy i Szwecja po 1/18. Polska 1/72.

1 centar (1841) = 100 funtów = 50 kg
1000 centarów = 50000 kg = 50 ton
1 mln centarów = 50 000 ton

Cała Europa – 1 800 tysięcy ton (1,8 mln ton surówki)
Anglia 18 mln centarów = 900 tysięcy ton
Francja i Rosja – 4 do 5 mln = 200 do 250 tysięcy ton
Austria, Prusy i Szwecja po 2 do 2,5 mln = po 100 do 125 tysięcy ton
Polska – 1/72 z 36 mln to 0,5 mln. = 25 tysięcy ton surówki

W innym miejscu mamy informację, że istniejące wtedy 10 wielkich pieców „rządowych” dawało rocznie około 7500 – 15 000 ton surówki. Mniej więcej dwa razy tyle dawały wielkie piece „prywatne”. Czyli produkcja surówki rocznie w Polsce wynosiła 22,5 – 50 tysięcy ton, co mniej więcej zgadza się z powyższą statystyką „europejską”.

Tabelka produkcji surówki w okręgu „staropolskiego” podaje, że w latach 1836 – 40 wyprodukowano rocznie od 66400 do 129400 centarów surówki ( 3320 – 6470 ton rocznie), w tym odlewów od 18 tysięcy do 42100 centarów (chodzi o surówkę nie nadającą się do kucia – 900 – 2105 ton). Widać, że te wielkie piece, które w tym okręgu „pracowały na węglu drzewnym”, dawały przede wszystkim „czyste, kowalne żelazo” – proporcje zupełnie odwrotne w stosunku do pieców śląskich, „pracujących na węglu kamiennym”, a podobne do wydajności zespołu „dymarka – fryszerka”.
Ze 100% surówki uzyskiwano 67 – 73% kowalnego żelaza.

Informacja mówi, że w okręgu staropolskim, we wszystkich wielkich piecach pracowało wtedy około 150 osób.

Tymczasem, według informacji Elie de Beaumonta i Dufrenoi’a, którzy odbyli „podróż hutniczą po Anglii w roku 1827”, mamy dane o produkcji „surowizny” w Anglii.

.1740 – 59 wielkich pieców na węgiel drzewny, brak wielkich pieców opalanych węglem kamiennym. Roczna produkcja 436 tysięcy cetnarów polskich (po 100 funtów) surówki = 21 800 ton surówki. Wydajność średnia jednego pieca = 369 ton

.1788 – 24 wielkie piece na węgiel drzewny – 330 tysięcy centarów surówki = 16 500 ton. Wydajność jednego pieca = 700 ton

Plus 53 wielkie piece na węgiel kamienny dały 1 222 000 centarów surówki = 61 100 ton. Wydajność średnia jednego pieca = 1150 ton

.1796 – Od tego roku w Anglii nie ma już wielkich pieców na węgiel drzewny. 121 wielkich pieców na węgiel kamienny dało 3 030 000 centarów surówki = 151 500 ton surówki. Wydajność jednego pieca – 1250 ton.

.1802 – 168 wielkich pieców dało 4 260 000 centarów surówki = 213 000 ton. Wydajność średnia – 1265 ton.

.1806 – 227 wielkich pieców dało 6 160 000 centarów surówki = 308 000 ton. Wydajność – 1355 ton.

.1820 – 300 wielkich pieców dało 10 020 000 centarów surówki = 501 000 ton. Wydajność – 1670 ton.

.1826 – 374 wielkich pieców dało 15 000 000 centarów surówki = 750 000 ton. Wydajność – 2000 ton.

.1836 – było już wyżej z innej tabelki – 18 mln centarów = 900 tysięcy ton surówki.

Tymczasem w Polsce…

Rok 1838 – roczna produkcja surówki 620 000 centarów = 31 000 ton surówki.
Istniało wtedy 12 „pieców rządowych” – 202 000 centarów surówki = 10 100 ton. Wydajność średnia = 842 tony
Oraz 39 wielkich pieców „prywatnych” – dały 418 000 centarów surówki = 20 900 ton. Wydajność średnia = 536 tony

W roku 1840 było w Polsce 10 wielkich pieców rządowych (205 tysięcy centarów surówki = 10 250 ton) i 41 prywatnych – około 495 tysięcy centarów ( 24 750 ton) – razem produkowano 700 tysięcy centarów surówki ( 35 tysięcy ton surówki). Daje to niezwykle małą roczną wydajność jednego pieca = 686 ton surówki. Wydajność „pieca rządowego” to 1025 ton. A to są „najnowocześniejsze piece na świecie” o wydajności średniej pieca angielskiego z 1788 roku.

Tabelka z roczną ilością surówki na terenach Królestwa Polskiego:

1 mln centarów = 50 000 ton

1790 – 1,2 mln centarów = 60 tysięcy ton
1818 – 2,6 mln centarów = 130 tysięcy ton
1825 – 3,2 mln centarów = 160 tysięcy ton
1829 – 4 mln centarów = 200 tysięcy ton
1836 – 5 mln centarów = 250 tysięcy ton
1838 – 6,2 mln centarów = 310 tysięcy ton
1840 – 7 mln centarów = 350 tysięcy ton
1842? (planowane) – 10,5 mln centarów = 525 tysięcy ton.

Jak widać, dane są zupełnie sprzeczne i niezrozumiałe, a są zebrane z jednego źródła. Spróbujemy to wyjaśnić i uporządkować w kolejnych odcinkach.

Ciekawostka

https://kodluch.wordpress.com/2018/04/06/%e2%99%ab-off-topic-trzy-wieki-wykorzystania-pary-czesc-6-tory-kolejowe/
https://en.wikipedia.org/wiki/Rail_profile
http://cprr.org/Museum/Iron_and_Steel_Rails.html
https://collection.sciencemuseum.org.uk/objects/co26788/two-lengths-of-wrought-iron-fish-belly-rail-with-projection
https://www.researchgate.net/publication/245407729_Engineering_design_in_the_time_of_Thomas_Telford
https://books.google.pl/books?id=CI9CAQAAIAAJ&pg=PA181&lpg=PA181&dq=fish+bellied+cast+iron&source=bl&ots=Po5TjPke9k&sig=ACfU3U1ToATmcccKW1FSYdYk4j6G9w9SYQ&hl=pl&sa=X&ved=2ahUKEwiwkbuKi5biAhXHPOwKHUPjAQ4Q6AEwCnoECAkQAQ#v=onepage&q=fish%20bellied%20cast%20iron&f=false

Od roku 1830 zaczęto w Anglii budować tory kolejowe z 1-metrowych odcinków odlewów żeliwnych typu „fish belly” (patent Losh’a – 1828). Masa takiego elementu to 17,4 kg (metr) – moim zdaniem zaniżona.

W roku 1836 było w Anglii 403 mile wszystkich linii kolejowych. Zakładając, że wszystkie tory zbudowane były z żeliwnych „fish belly”, było ich 403 x 2 x 1600 metrów bieżących szyn = 1 289 600 metrowych odcinków szynowych o masie łącznej = 22439040 kg = 22 439 ton żeliwa.

W roku 1836 zbudowano w Anglii 65 mil torów kolejowych, na co poszło 3619 ton żeliwa (zakładając, że wszystkie tory miały żeliwne szyny).

Z zgodnie z informacjami z roku 1848, ultranowoczesna linia kolejowa Warszawa – Wiedeń posiadała wtedy tory o szynach całkowicie drewnianych, które w niektórych miejscach były obite żeliwnymi kątownikami. Ale o kolei warszawsko-wiedeńskiej i kolejach Europy będzie szerzej w jednym z planowanych odcinków.

Wracając do wielkiego pieca…

Istniały też „pół-wielkie piece”, o wysokości 10 – 16 stóp (3 – 4,7 metra). Były to „proste kominy” bez prostopadłościennej „zaprawy”. Wykorzystywane takie piece jedynie do „topienia rud ołowianych i cynowych”.

Były też „piece krzywe czyli czerpakowe” do topienia ołowiu i surowej miedzi, a także małe (kilkanaście stóp wysokości – 3 – 4 metry) „piece kupalowe”. Były to rodzaje tygli „na osiach do przewracania” a używane były głównie w Szwecji.

Do prażenia rudy stosowano tak zwane „piece rumfordzkie”, a gliniane mufle stosowano do „cementacji stali”. W takich piecach retortowych kruszec lub ruda „nie była wystawiana na bezpośrednie działanie ognia”.

Jak czytamy w źródłach, były jeszcze „ogniska” – kuźnicze czyli fryszerskie. „Podobne są do dymarek czyli „ognisk kolbowych”. Służą do oczyszczania już otrzymanego z rudy kruszcu (surowiznę na żelazo kute, miedź czarną na miedź czystą – „garową” (do produkcji garnków).”

Do pudlingowania czyli „przetapiania żelaza” (czyli fryszowania go sposobem angielskim), stosowano tak zwane „ogniska płomieniowe”. Autor książki z 1841 podkreśla w wielu miejscach, że żelazo kute wytwarzano tylko w ogniskach (kuźnicach – fryszerkach) albo w piecach płomiennych (piecach pudlingowych).

Ale o tym będzie w kolejnym odcinku.

Zgodnie z informacją z roku 1841, surowizna zawiera 3 – 5,5% węgla, stal lana = żeliwo: 2 – 2,5 % węgla, żelazo 0,5 – 0,6 % węgla. Surówkę też przetapiano z dodaniem wapna i polewaniem rozgrzanych do czerwoności brył metalu słoną wodą.. Topnika (wapna) ułatwiającego topienie rudy dodawano w proporcji 1:4 lub 1:5 – w stosunku do rudy.

Otrzymana surówka (żelazo) mogła być ”krucha na gorąco” (świadczyło to o obecności siarki w rudzie) lub co gorsza – „kruche na zimno” (fosfor w rudzie). Próbowano wtedy używać w czasie fryszowania wapna. Mamy też informację o wydajności takich procesów, służących do otrzymania żelaza kowalnego: „z jednego centara surowizny odpada 25-40%”. Czyli ze 100% surówki udawało się odkuwać 60 – 75 % żelaza.

Hutnicy starali się otrzymać „surówkę białą, która ma konsystencję ciasta – nadaje się wtedy do kucia”. Otrzymywaną „surówkę szarą” starano się „wybielić” – czyli „rafinować”. Robiono to przez polewanie wodą w czasie spustu, przez hartowanie w ogniu, lub dosypywanie do surówki przed spustem rudy żelaza. „Destylowano surówkę” także „odpowiednim nadmuchem” oraz przetapiano w piecach płomieniowych z dodatkiem żużla. Można było też surówkę „przetapiać w szerokich piecach fryszerskich pracujących na koksie” a potem powoli odpuszczać. Proces ten nazywano finery albo refinery furnance (mazerie).

Przeważająca większość surówki to było dające się odlewać, ale nie dające się kuć „żelazo lane” – Fer fondu – gusseisen. Dlatego w latach 1830 – 1840 powstawały specjalne huty do odlewów, czyli odlewnie – inaczej gisernie. Gisernie zatrudniały artystów – rzemieślników, który wytwarzali drewniane modele elementów które miały zostać odlane. Kształt modelu zostawał się w formie z piasku w którą to formę nalewano specjalnymi czerpakami roztopione żeliwo.

 

Krótki rys historyczny

Podobno już a czasach królowej Bony (panowanie 1518 – 1557), wytwarzano żelazo w Polsce, ale nie ma na to pisemnych dowodów. W kolejnych odcinkach przedstawię Czytelnikowi więcej zadziwiających informacji prawno-finansowo-techniczno-historycznych.

Ale warto tu podać ciekawostkę, że na temat polskiego, litewskiego i węgierskiego górnictwa i hutnictwa nie ma żadnych dokumentów sprzed roku 1444. A przyczyna takiego stanu rzeczy jest taka, że najstarszy syn Władysława Jagiełły, Władysław stracił wszystkie dokumenty koronne.

A było to tak. Następca Jagiełły, też Władysław, był jednocześnie Wielkim Księciem Litewskim (choć formalnie na tronie Litwy nie zasiadł, aczkolwiek tytułował się „najwyższym księciem litewskim”), był królem Polski jako Władysław III i królem Węgier jako Władysław I (I. Ulászló).

Tytulatura oficjalna: „Z Bożej Łaski król Polski, Węgier, Dalmacji, Chorwacji, Raszki, Bułgarii, Slawonii, ziemi krakowskiej, sandomierskiej, łęczyckiej, sieradzkiej, Kujaw, pan i dziedzic Pomorza i Rusi, najwyższy książę Litwy” – „Wladislaus, Dei gracia rex Polonie, Hungarie, Dalmacie, Croacie, Rascie, Bulgarie, Sclavonie, nec non terrarum Cracovie, Sandomirie, Lancicie, Syradie, Cuyavie, Lythuanie princeps suppremus, Pomeranie, Russieque dominus et heres etc.

Król Polski od 25 lipca 1434 do 10 listopada 1444
Król Węgier i Chorwacji – od 15 maja 1440 do 10 listopada 1444

Historia panowania nastolatniego króla jest fascynująca – o walkach o kopalnie Czech i Słowacji można poczytać w Wikipedii. Warto poczytać też o drugim synu Jagiełły i jego potomkach!

Wrócimy do Jagiellonów w jednym z kolejnych odcinków.
https://pl.wikipedia.org/wiki/W%C5%82adys%C5%82aw_III_Warne%C5%84czyk

https://pl.wikipedia.org/wiki/W%C5%82adys%C5%82aw_II_Jagie%C5%82%C5%82o
https://pl.wikipedia.org/wiki/Zofia_Holsza%C5%84ska

https://pl.wikipedia.org/wiki/Kazimierz_IV_Jagiello%C5%84czyk
https://pl.wikipedia.org/wiki/El%C5%BCbieta_Rakuszanka

https://pl.wikipedia.org/wiki/W%C5%82adys%C5%82aw_II_Jagiello%C5%84czyk
https://pl.wikipedia.org/wiki/Kazimierz_(%C5%9Bwi%C4%99ty)
https://pl.wikipedia.org/wiki/Jan_I_Olbracht
https://pl.wikipedia.org/wiki/Aleksander_Jagiello%C5%84czyk
https://pl.wikipedia.org/wiki/Zygmunt_I_Stary
https://pl.wikipedia.org/wiki/Fryderyk_Jagiello%C5%84czyk

https://pl.wikipedia.org/wiki/Zakon_Braci_Mniejszych_Obserwant%C3%B3w

W październiku 1443 roku Władysław III rozpoczął zbrojną wyprawę przeciwko Turcji. I chyba nie chodziło tym razem o kopalnie ale o szlak drogi wodnej Dunaju.

Wikipedia:Zwycięska kampania doprowadziła do podpisania 12 czerwca 1444 roku 10-letniego rozejmu w Segedynie, w którym sułtan Murad II zobowiązał się do opuszczenia Serbii oraz wydania Węgrom i Serbom 24 zamków naddunajskich.

Jednak za usilną namową legata papieskiego Juliana Cesariniego (obiecał on pomoc floty burgundzkiej i weneckiej, co okazało się obietnicą bez pokrycia) dwudziestoletni król 4 sierpnia zerwał rozejm, po czym we wrześniu poprowadził w kierunku tureckiego Edirne źle przygotowaną krucjatę chrześcijańską, złożoną z ok. 25 tys. wojsk węgiersko-polsko-wołoskich. W tym samym miesiącu Władysław III zdobył Widyń, w październiku Szumen, a 6 listopada Prowadiję. Jednakże flota wenecka została przekupiona przez Turków i nie zapobiegła ich przeprawie przez Bosfor, a także nie popłynęła na północ w celu wsparcia działań króla. Na wiadomość o tym oraz o przewadze liczebnej wroga, Władysław III postanowił zawrócić, jednak jego armia została zablokowana przez Turków i doszło do bitwy pod Warną nad Morzem Czarnym, która skończyła się klęską armii sojuszniczej i śmiercią Władysława III 10 listopada.

A teraz to co nas interesuje. Król Władysław III wziął na wyprawę – krucjatę przeciwko sułtanowi, komplet oryginalnych dokumentów koronnych (w tym przywileje górnicze i hutnicze). I po klęsce pod Warną, całe archiwum wpadło w ręce Osmanów.

Tak pisze w książce z 1841 roku! Bardzo to przypomina opisywane wydarzenia napoleońskiego „pochodu na Moskwę” w 1812. Przypomnę już opisywaną sytuację. Napoleon wysłał w taborach jadących z jego „niezwyciężoną armią”, komplet oryginalnych map zrabowanych uprzednio na terenie całej Europy. Gdzieś między Smoleńskiem a Moskwą mapy „wpadły w ręce nieprzyjaciela” i wojsko Napoleona musiało chyba czekać na to aż znalezione w Warszawie miedziane płyty map z XVII i XVIII wieku zostaną przewiezione do Paryża by odbić nowe mapy i dostarczyć je pod Moskwę. Takie piękne bajki to tylko historycy są w stanie wymyślić. Lem i Bracia Strugaccy wysiadają!

Wracając do krótkiego kalendarium hutniczego.

Podobno pierwszy wielki piec zbudowano w Polsce „za króla Jana III Sobieskiego” – okres panowania 1674 – 1696. Piec stawiał majster z Węgier a kamień ogniotrwały sprowadzono też z Węgier. Dopiero za Augusta II znaleziono taki kamień w Polsce. August II Mocny – okres panowania od 27 czerwca 1697 – do 24 września 1706 i od 1709 do 1 lutego 1733.

Do końca XVIII wieku nie było w Polsce ani jednej kopalni rudy żelaza. „Rudy zbierano tylko łatwotopliwe i na powierzchni ziemi”.

W roku 1700 postawiono „pół-wielki piec” na miejscu „starej dymarki”, w majątku Kownackich w Bzinie. Majątek należał do Kownackich, a że jeden z Kownackich był opatem klasztoru cystersów w Wąchocku, „majątek darowano klasztorowi”.

Na „polskim” Górnym Śląsku pierwszy wielki piec powstał w roku 1720 lub 1721. Na „pruskim” Śląsku zbudowano pierwszy wielki piec w Gliwicach, „za Redena” w 1794 (na węgiel kamienny). W 1796 użyto w nim po raz pierwszy koksu.

„Za panowania” opata Kownackiego w Wąchocku, wydano w 1721 książkę opisującą 109 rudnic (kopalni rudy żelaza) na Wołyniu i w województwie Brzesko-Litewskim. Pisano też o nich w kalendarzu z 1768. Było tam na Wołyniu dużo szybów o głębokości do 18 sążni, skąd brano rudę żelaza. Kopano od 10 października do wiosny, bo w innej porze powietrze w wykopach stawało się trujące i „światło gaśnie”. Na Polesiu było wtedy ponad 50 rudnic wydobywających „rudę błotnistą”.

Około 1725 biskup krakowski wystawił wielki piec pod Siewierzem w Ząbkowicach.

Za Augusta III Sasa (król Polski od 5 października 1733 do 5 października 1763), „powstają w Polsce kolejne wielkie piece”. Kamień ogniotrwały jest sprowadzany z Saksonii a w wielkie piece inwestują biskupi krakowscy, kieleccy i kujawscy. Powstają kolejno wielkie piece: 1738 (Stąporków – 4 piece), 1748 (Parszów), 1750 (Ruski Bród pod Radomiem), 1755 (Janów pod Opocznem), 1759 (Mostki), 1762 (Ruda pod Opocznem), 1774 (Szałas pod Kielcami), 1778 (Samsonów), itd. itd…

O tym, że górnictwo i hutnictwo to niemal wyłączna „domena kościoła” i „rodów biskupich”, którzy stali się potem „oligarchami” i „rodami książęcymi” – będzie w kolejnych odcinkach.

Potem znów znaleziono odpowiedni „kamień ogniotrwały” – „całkiem niedaleko” – koło Opoczna.

Ponieważ za Stanisława Augusta Poniatowskiego nie było w dobrach królewskich fabryk żelaza, król zatrudnił niejakiego Szoberta, który był około 1750 dyrektorem fabryk żelaznych w biskupstwie krakowskim, potem pracował w dobrach biskupa kujawskiego (Ostrowskiego), które kiedyś należały do województwa sandomierskiego (?). Tam, w Piotrkowie pod Łagowem postawił biskupowi kujawskiemu wielki piec. A jak Szoberta zatrudnił król, ten wybudował królowi wielki piec w Brześciu Litewskim. W dobrach królewskich Podkanclerz Wielki Litewski, Joachim Chreptowicz, zbudował wielki piec pod Grodnem, gdzie do roku 1765 były tylko dymarki. Potem Chreptowicz pod Oszmianą wystawił w miejsce dymarek wielki piec i trzy fryszerki. Do budowy tego pieca sprowadzano kamień ogniotrwały /zaprawę/ spod Opoczna. Zakład ten do dzisiaj (1841) jeszcze istnieje jako jedyny na Litwie w chwili obecnej. Jest tam teraz wielki piec i 9 kuźnic (fryszerek).

 

Zamiast wniosków cytaty z Wikipedii…

Benjamin Huntsman (4 June 1704 – 20 June 1776) was an English inventor and manufacturer of cast or crucible steel.
Huntsman started business as a clock, lock and tool maker in Doncaster, Yorkshire. His reputation enabled him to also practice surgery in an experimental fashion and he was also consulted as an oculist.

Huntsman experimented in steel manufacture, first at Doncaster. Then in 1740 he moved to Handsworth, near Sheffield. Eventually, after many experiments, Huntsman was able to make satisfactory cast steel, in clay pot crucibles, each holding about 34 pounds of blistered steel. A flux was added, and they were covered and heated by means of coke for about three hours. The molten steel was then poured into moulds and the crucibles reused. The local cutlery manufacturers refused to buy Huntsman’s cast steel, as it was harder than the German steel they were accustomed to using. For a long time Huntsman exported his whole output to France.

The growing competition of imported French cutlery made from Huntsman’s cast-steel alarmed the Sheffield cutlers, who, after trying unsuccessfully to get the export of the steel prohibited by the British government, were compelled to use it in the interests of self-preservation. Huntsman had not patented his process, and his secret was discovered by a Sheffield iron-founder called Walker. Walker, according to legend, entered Huntsman’s works in the disguise of a starving beggar asking to sleep by a fire for the night.

In 1770, Huntsman moved his enterprise to Worksop Road in Attercliffe, where he prospered until his death in 1776 and was laid to rest with a commemorative tomb in the Hilltop Cemetery, Attercliffe Common. The business was taken over by his son, William Huntsman (1733–1809).

Crucible steel is steel made by melting pig iron (cast iron), iron, and sometimes steel, often along with sand, glass, ashes, and other fluxes, in a crucible. In ancient times steel and iron were impossible to melt using charcoal or coal fires, which could not produce temperatures high enough. However, pig iron, having a higher carbon content thus a lower melting point, could be melted, and by soaking wrought iron or steel in the liquid pig-iron for long periods of time, the carbon content of the pig iron could be reduced as it slowly diffused into the iron. Crucible steel of this type was produced in South and Central Asia during the medieval era. This generally produced a very hard steel, but also a composite steel that was inhomogeneous, consisting of a very high-carbon steel (formerly the pig-iron) and a lower-carbon steel (formerly the wrought iron). This often resulted in an intricate pattern when the steel was forged, filed or polished, with possibly the most well-known examples coming from the wootz steel used in Damascus swords. Due to the use of fluxes the steel was often much higher in quality (lacking impurities) and in carbon content compared to other methods of steel production of the time.

Techniques for production of high quality steel were developed by Benjamin Huntsman in England in the 18th century. Huntsman used coke rather than coal or charcoal, achieving temperatures high enough to melt steel and dissolve iron. Huntsman’s process differed from some of the wootz processes in that it took a longer time to melt the steel and to cool it down and allowed more time for the diffusion of carbon. Huntsman’s process used iron and steel as raw materials, in the form of blister steel, rather than direct conversion from cast iron as in puddling or the later Bessemer process. The ability to fully melt the steel removed any inhomogeneities in the steel, allowing the carbon to dissolve evenly into the liquid steel and negating the prior need for extensive blacksmithing in an attempt to achieve the same result. Similarly, it allowed steel to simply be poured into molds, or cast, for the first time. The homogeneous crystal structure of this cast steel improved its strength and hardness compared to preceding forms of steel. The use of fluxes allowed nearly complete extraction of impurities from the liquid, which could then simply float to the top for removal. This produced the first steel of modern quality, providing a means of efficiently changing excess wrought iron into useful steel. Huntsman’s process greatly increased the European output of quality steel suitable for use in items like knives, tools, and machinery, helping to pave the way for the Industrial revolution.

Świetna bajka, nieprawdaż? W roku 1782 i 1841 nikt nie słyszał o takim cudzie jak „stal homogeniczna” i uzyskiwanie temperatur pozwalających na nawęglanie czy odwęglanie żelaza – nie wspominając o jego „topieniu”, a indyjskie wyroby ze stali damasceńskiej pokazano w Europie dopiero na Wystawie Londyńskiej w roku 1851.

https://en.wikipedia.org/wiki/Benjamin_Huntsman
https://en.wikipedia.org/wiki/Crucible_steel

vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv

ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ

Zgodnie z sugestiami Czytelników, tym którym podoba się moja „pisanina”, umożliwiłem składanie osobistych podziękowań…

Można podziękować poprzez portal „Patronite”:

https://patronite.pl/blogbruska

Lub przez PayPal:

blogbruska@gmail.com

ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ

vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv

= = = = = = = = = = = = = = = = = =

Do tłumaczenia tekstów można stosować na przykład:
http://free-website-translation.com/

= = = = = = = = = = = = = = = = = =

♫ – OFF TOPIC – SPIS TREŚCI tematów „OT”
https://kodluch.wordpress.com/2018/03/16/%e2%99%ab-off-topic-spis-tresci-tematow-ot/

https://kodluch.wordpress.com/about/

= = = = = = = = = = = = = = = = = =

9 uwag do wpisu “♫ – OFF TOPIC – Metalurgia 4 (wielki piec)

    • Perełki i diamenciki jeszcze przed nami. Na razie opisuję metalurgię XIX wieku – by „uzgodnić wspólny aparat pojęciowy”.
      Wczoraj zajrzałem do posiadanej przeze mnie encyklopedii Orgelbranda i trafiłem na kolejne sensacje…
      A tak w ogólności, to uważam, że wszystko jest na widoku, tylko my tego nie dostrzegamy. Od lat bywam w kosciele który zbudowany został formalnie pomiędzy 1624 a 1629. Jest tam ogromna tablica pisana po łacinie. Wzrok każdego zawsze ogarnia tablicę. A gdyby ktoś zaczął czytać, albo tylko rzucił okiem na daty, to by zrozumiał że „coś tu nie gra”. Po pierwsze – wymiary tablicy są ogromne. Po drugie ciekawe rzeczy tam napisane – musze ją kiedyś sfotografować i potłumaczyć. A po trzecie daty tam zapisane to i440, 1444.

      To jakaś analogia do stawiania pomników w katedrze płockiej w XIX wieku jakimś dawno zapomnianym królom. A może „dawno zapomniani królowie” żyli całkiem niedawno?

      Polubione przez 1 osoba

  1. Cyt.: „Jeżeli ktoś dalej twierdzi, że przysłowiowe kosy wykonywano masowo przed rokiem 1870 to ja nie jestem w stanie mu pomóc by wyleczyć go z jego zabawnych wierzeń…”
    Szanowny Brusku, to byłem (w części III) i nadal jestem tym, który „zabawnie wierzy” w masową produkcję kos przed rokiem 1870.
    Proszę, przeczytaj to, do czego sam dałeś link – strona 65, 66 i 67 (str 76 pdf-u)
    .http://bcpw.bg.pw.edu.pl/Content/7102/joop.pdf
    Jeżeli to co w linku jest Brusku dla Ciebie „fikcją”, to niestety, ale na to już nie mam rady.
    ps. czy możesz wskazać jakieś linki do opracowań, że przed 1870 rokiem kos było „jak na lekarstwo”.
    ps2. i poczytaj proszę (tak z czystej ciekawości) czego używali (między innymi) jako uzbrojenia Taboryci w wojnach husyckich (1419–1436) oraz chłopi w powstaniu chłopskim w Szwajcarii (1653)

    Polubione przez 2 ludzi

    • Spokojnie! Do kos dojdziemy! Na razie doszliśmy do tego, że przed rokiem 1870 nie było materiału do masowego produkowania kos. Żelazo kute się na kosę nie nadawało! Można było żelazo kute wzmocnić na „materiał na kosy” przez walcowanie na zimno. Ale to wymagało rozpoczęcia produkcji łożysk stożkowych i stali łożyskowej. Do czego też dojdziemy…
      Kosy wykonywano – ogólnie mówiąc – dwoma metodami. Jedna metoda – bardzo pracochłonna i niezwykle droga – to „szwejsowanie” czyli zgrzewanie w kowalskim ognisku i skuwanie wąskich pasków żelaza miękkiego oraz nawęglanego powierzchniowo.

      Druga metoda do wyklepanie stalowego płaskownika w „kosopodobny” kątownik „zakrzywiony” – albo w specjalnej stalowej formie, albo skuwanie płaskownika w takiej krótkiej „u-formie”.

      W linkowanych książkach z lat 1782 i 1841 jest mieszanka fikcji i faktów. Należy podejrzewać, że książki powstały około roku 1873 – bo „asortyment produkcyjny” niezwykle przypomina to co produkowano w czasach Wystawy Wiedeńskiej…

      Ale do wszystkiego dojdziemy. Na razie musimy przebrnąć przez technologię, co nie jest proste, bo Wikipedia i „naukowcy” bardzo mylą się w zeznaniach…

      Polubienie

Dodaj komentarz

Proszę zalogować się jedną z tych metod aby dodawać swoje komentarze:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s