Experimentální tavby železa ve Štramberku 2014-2020

Nadšenci oživující staré technologie úspěšně rekonstruovali středověký způsob tavby železa z podbeskydských rud.

Objev železa, jeho výroba a využití byly zlomovým bodem vzniku současné civilizace. Dnes se železo vyrábí ve vysokých pecích. Nás ale zajímal proces výroby, který byl využíván před jejich nástupem a během kterého se železo získávalo tavbou v jednoduchých hliněných pecích. Rozhodli jsme se proto postavit kopii takové pece ze středověku a provést v ní experimentální tavbu místní železné rudy.

Před samotnou tavbou jsme v letech 2013–2014 provedli krajino-archeologický průzkum, při kterém jsme na území Národního geoparku Podbeskydí identifikovali 38 důlních děl, které náleží do poloviny 19. století. Nejrozsáhlejší a nejzachovalejší důlní pole se nachází v lokalitě Štramberk-Libotín. Ruda je zde vidět přímo v meandrech potoka. Pozůstatky těžby tvoří haldy s centrálním propadem po zasuté šachtě. Pokusy hledat na Libotíně drahé kovy proběhly již roku 1629. Horníci z Uher prozkoumali okolí Nového Jičína a prohlédli si jakési starší šachty. Dnes viditelné haldy náleží těžbě prováděné Vítkovickým těžířstvem (1836–1860).

V rámci akce „Černá řemesla na hradě“ proběhla 4.–5. 9. 2020 již 3. experimentální tavba železné rudy z místních surovin, která navazovala na železářskou tradici Podbeskydí. Už málokdo dnes ví, že chudé podbeskydské železné rudy (pelokarbonáty) stály u zrodu průmyslové tradice Ostravska. Akce byla připravena Národním geoparkem Podbeskydí, městem Štramberk a za pomoci Muzea Novojičínska a odborníků z Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava (VŠB-TUO).

A jak to celé tedy zrealizovat? Jako všude je důležitá příprava. Tady konkrétně příprava železné rudy. Tavili jsme železitý okr vzniklý zvětráváním pyritu na kontaktu s vápencem z Kotouče. Pro tavbu bylo vlastnoručně natěženo (polní lopatky, geologická kladiva) 30 kg rudy. Obvykle se musí natěžená ruda redukovat v otevřeném ohni, tzv. pražit. K čemu to je dobré? Sníží se tím energetická náročnost při tavbě v peci. Postup s pražením rudy jsme podrobně popsali už v roce 2015 v příspěvku Vlastivědného sborníku Novojičínska. Kotoučský okr byl práškový, a tak jej bylo tedy potřeba spojit do hrudek velikosti hrachu. Ruda byla znečištěná jílem a stačilo tedy smísit ji s malým množstvím vody a vápna a z hmoty vyrobit placky a drobty, které se usušily na slunci. Rudu jsme si připravili, a tak jsme mohli začít stavět pec. To je z celého experimentu nejdůležitější a nejsložitější činnost. Vybrali jsme si vhodné místo pod věží Trúbou, dál od stromů a s fotogenickým pozadím. Trošku jsme si upravili terén na základ pro pec, který jsme vymazali hmotou z jílu a hlíny. Při stavbě jsme mysleli i na otvor pro vybírací štítek. Dále jsme vymodelovali samotný krycí štítek s kruhovým otvorem na hliněnou trubku zvanou dyzna, kterou se do pece přivádí vzduch od měchu. Vymodelovali jsme dyznu, která se do štítku pečlivě zamaže jílem. Jakmile zaschl výmaz základu, byly v něm opraveny pukliny, které vznikají při schnutí. Pak už jsme mohli začít stavět komín ze stejné hmoty. Celá pec měla výšku přes 1 metr. Následně se musela vysušit. Do komína jsme už den před samotnou tavbou sázeli větve, klacky a jiné dřevo, v peci je spalovali a tím ji vysoušeli. Po vyschnutí pece jsme pukliny vzniklé schnutím a sedáním komína opravili jílem. Po tom všem už můžeme začít tavit. V nístěji pece máme žhavé uhlíky zbylé po vysoušení, do otvoru v peci nasadíme štítek s dyznou, zamažeme průduchy jílem a do pece teď budeme postupně až po okraj vsázet dřevěné uhlí. Do dyzny nasadíme kovovou trubku, na trubku měch a vháníme do pece lidskou silou vzduch – dmýcháme. Uhlí se do pece vsází tak dlouho, dokud pec nemá požadovanou teplotu, tj. 1 200 °C. Zde je zapotřebí zkušených huťařů – v našem případě kolegů z VŠB-TUO, kteří jsou vybaveni „pyrometrem v oku“. Teplotu rozeznávají podle jasu a barvy v nitru pece. Jakmile dosáhneme požadované teploty, vsázíme do pece nejen dřevěné uhlí, ale i naši připravenou rudu. A stále dmýcháme. Přerušením dmýchání může dojít ke snížení teploty v peci, zhasnou hořící kychtové plyny a tavené železo začne chladnout. To poté může částečně nebo úplně ucpat trubku pro přívod vzduchu. Nejvyšší teploty se dosahuje před dyznou, kde se má zároveň tavit železo, ale kvůli přerušení dmýchání se toto místo přesune nad ní.

Před samotným finále naší tavby odpíchneme a necháme vytéct strusku. Odpichový otvor zpět ucpeme a ještě pokračujeme v tavbě. Po vložení poslední vsázky odstraníme štítek, vyhrábneme uhlíky a vytáhneme železnou houbu, kterou velkým dřevěným kladivem zhutníme a necháme vychladnout. V tomto typu pícek je tekutá pouze struska. Železo se v podobě plastické houby koncentruje u dna a zbavuje se nečistot, které odtékají spolu se struskou, která se z pece odpíchne, a po čtyřech až pěti hodinách tavby se z pece vytáhne tzv. železná houba – kus surového železa, které se následně ještě musí zhutnit do podoby ingotu, který potom dále využívají kováři.

Tavby se podařilo provést rovnou dvě za jeden den. Výsledek nebyl příliš valný, protože ruda, která byla pecí prohnána, byla velmi málo kovnatá. Avšak při druhé tavbě nevznikla železná houba, ale různě velké hrudky surového železa, celkem o váze asi 0,5 kg. VŠB-TUO provede na rudě i vzniklém železe (hrudkách) analýzy a rozbory.

Byť jsou z dnešního hlediska podbeskydské rudy podřadné, měly velký historický význam. Experimenty s jejich zpracováním nám poskytují informace o jejich skutečné využitelnosti a historických technologiích.

Mgr. Radka Knápek, Ing. Dalibor Kvita

Obrázky: Národní Geopark Podbeskydí