Podzimní dění v Josefově v roce 2020 alias co tavby i jiné experimenty přinesly

Vzhledem k dění okolo situace kolem koronaviru nám nezbylo, než letos přesunout tradiční květnový josefovský workshop starého hutnictví a železářství na druhý týden v září. I tak se však v plném nasazení odehrávaly mnohé z tradičně v květnu provozovaných experimentů. Kolega Petr Kos pilně a úspěšně pálil vápno, tentokrát ovšem s vápenkou zaměřenou na experiment, jenž měl ověřít, zdali se v daném zařízení souběžně s vápnem dají vypálit i cihly. Potravinářská pec pod tradičním vedením schopného pekaře Martina Baráka produkovala lahodný chléb, některé dny se kovalo, a samozřejmě se tavilo o sto šest. Chyběla ukázka pálení dřevěného uhlí, i s přihlédnutím k brzy poté následujícímu plánovanému výpalu velkého podzimního milíře z druhé várky dřeva z místního lesíka, zkáceného na jaře (viz. patřičný příspěvek). Tradiční zhotovitel květnových milířů Jiří Kadera namísto toho postavil větší dehtářskou pec na příští rok.

Železná houba

Vše jako obvykle začalo již víkend před oficielním vyvrcholením pro veřejnost plánovaného na sobotu 19. září . Tentokrát ovšem nebyl v těchto dvou prvních dnech naší práce skládán milíř, nýbrž činěny přípravy pro rozsáhlou sérii pokusných taveb s použitím směsi okují, jichž kolega Jan Lokajíček dodal údajných 100 kg, křemenného rudického písku a rovněž technického korundu za účelem simulace exotických rud s vysokým obsahem Al2O3. Pokusy sloužily k doplňujícímu zmapování pole funkčnosti železných rud, jenž je, jak jsme během mnohých předchozích pokusů zjistili, závislá téměř výhradně na jejich celkovém chemickém složení.

Zatímco kolega Martin Hrubý v pondělí stavěl dvě kusové pece z rudického kaolínu, nabraného na konci srpna v rudické pískovně, věnoval jsem se nadrcení patřičného množství dřevěného uhlí na potřebnou frakci. Tomu výrazně dopomáhal nově vyrobený drtící stolec, umožňující nejen zmenšit frakci uhlí na potřebnou velikost jeho protloukáním skrze kovovou mříž, ale rovněž podložním sítem oddělit uhelný mour a příliš jemný podíl. Spásný byl pro tentokrát dobrovolně užitý respirátor, jenž zamezoval inhalaci škodlivého uhelného prachu, vznikajícího s použítím daného drtícího zařízení coby mohutná mračna téměř v úrovni obličeje.

V pondělí bylo dovezeno dřevo na nový přístřešek a Ondra Merta s Tondou Chaloupkou a Martinem Barákem se ihned vrhli na jeho stavbu. V bílé vápenické sekci mezitím pracoval Petr Kos, plnící vápenku patřičnou surovinou. Tentokrát nikoliv pouze vápencem, ale zpola i cihlami, za účelem zjištění možnosti případného kombinovaného použití vápenických zařízení i pro takové účely.

Drcení uhlí
Kusové pece
Stavba přístřešku
Šéf a skorošéf
Příprava vápenky

V úterý bylo vše připraveno pro první dvojici taveb, ze směsi okují s 5 a 10 % korundu, jenž byl vděk své extrémní čistotě rakouským výrobcem označován termínem ‚Edelstrahlkorund‘. Z obou experimentů, jenž neselhaly, byly získány masivní houby svojí hmotností přesahující 4 kg. Navzdory nevídané účinnosti tavby, dosahující 40% získaného kovu vůči hmotnosti původní rudy, byl však výsledný materiál silně přeuhličen, s podobným chováním jako ono tolika kováři vzývané japonské tamahagane. Pro historické účely s cílem replikovat postupy našich slovanských předků se však jedná o materiál spíše nepoužitelný.

Následující den byly taveny směs okují s 5% křemenného písku a 5 a 10% korundu. I tyto tavby, navzdory jistému rozčarování nervózního geologa, jenž je takto naplánoval (tedy mé maličkosti) též vyšly, poskytujíc v obou případech pěkný kovatelný výsledek. V tavbě s vyšším obsahem korundu však byla do jisté míry znát tendence strusky spékat se na okrajích nosu dyzny. Rovněž obsahovaly obě houby podivně ‚olejovitou‘ lepkavou strusku, jenž se z nich při jejich transportu ke špalku za účelem prvotního zhutnění cedila ven.

Ve čtvrtek byla provedena jen jedna experimentální tavba, používaje okuje ve směsi s 10% křemenného písku a 5% korundu. Milou návštěvu představovala ve fázi předehřevu pecí exkurze domácí školy vedené Katkou Golíkovou z Babic nad Svitavou, jejíž žáci měli kromě výkladu i možnost zabojovat si s těžkým závažím na měchu, jehož zvednutí vyžadovalo součinnost dvou či více žáků. Protože ale byly k provozu připraveny dvě pece, proběhla v druhé peci tavba 15 kg místní rudy za účelem zhotovení houby pro kovářské zpracování. Ačkoliv experiment s okujemi neselhal způsobem, jejž známe u klasických rudních složení (tedy neustále se ucpávající dyzna tuhnoucí struskou, jenž neodtéká níže do nístěje), stalo se něco jiného, co by našim předkům též zkazilo radost. Při stloukání na špalku se jednotlivé části železné houby chovaly jako nezávislé domény, navzájem oddělené onou podivnou ‚slizkou‘ či ‚mastnou‘ struskou, jíž bylo tentokrát mnohem více. Tento jev jsme nazvali pracovním označením ‚dekoheze houby‘. Bez nějakého následného oddělení kovu od této podivné jej prostupující strusky by asi sotva šlo jednotlivé části, jenž po sobě jakoby ‚kloužou‘, kovářsky svařit. Houba z tavby olomučanské rudy se zase zdála být vysoce nauhličená, což se dá případně spojit s těžším závažím užitým na měchu a mnohem jemnějšímu stupni nadrcení rudy, než obvykle. Večer jsme strávili kocháním se vápenkou, již už pálil Petr Kos, Petr Holub a Šimon Straka (neboli známá firma Amsel, Taube & Elster).

Dvojice taveb v kusové peci
Vzhled rudní směsi
Odpich strusky
Vylomení pece
Rozporuplný výsledek
Dekohezní houba

Na pátek by bývalo bylo v plánu provést dvě tavby s 15% křemenného písku v obou směsích s okujemi a opět s 5 a 10% korundu. Jenže se ukázalo, že takzvaný ‚metrák okují‘ dodaný kovářem Lokajíčkem, jenž podle daného schématu váží sám o sobě zhruba půl tuny, nesestával z více než 38 kg patřičné suroviny. Namísto tavení jsme se tedy v pátek odebrali do kovárny, kde jsme asistovali Patricku Bártovi ve zhutňování segmentů jedné z našich loňských hub na hranolovité pruty, což nám umožnilo převzít od něj cenné kovářské rady a zkušenosti.

Rovněž jsme se v dopoledních hodinách pokusili spolu s J. Hausnerem nauhličit a stavit v improvizované výhni před pecí č. 3 odlomky z železných hub v houbu ocelovou, procesem podobným tzv. Aristotelově peci, kdy se železo v kontaktu s uhlím a oxidem uhelnatým ve výhni nauhličí, teplota tání výsledné oceli ovšem tím pádem klesá. Již dostatečně nauhličený materiál se roztaví, steče na dno výhně a tam se speče opět v houbu, tentokrát ovšem houbu ocelovou. V našem případě jsme nejspíše dmýchali příliš urputně, a tak spousta materiálu prostě shořela a získaná houba byla vysoce nauhličená, s hrubozrnnou strukturou zase de facto totožnou s japonským tamahagane.

Mezitím prováděli kolegové Kmoškovi první tavbu v jejich peci postavené z vlastní hlíny, vyskytující se poblíž jejich bydla Sebranic u Litomyšle, používaje olomučanskou rudu a podobně jako my uhlí z josefovské lesní směsi. Jejich pec, údajně podle předlohy z nějakého archeologického průzkumu, byla svým tvarem sice podobná našim pecím s tenkou hrudí, ale s šachtou velmi úzkého průměru (v nístěji cca. jen sotva 20 cm). Navíc hruď byla extrémně tlustá, dosahující mocnosti až 35 cm ve spodní části, kde se nacházel otvor pro štítek. Tento měl tímpádem podobu náležitě dlouhého tunelu. Kmoškovi umístili klasicky štítek na jeho vnější okraj. Tím ovšem zbývala mezi uhelnou vsázkou a nosem dyzny prázdná prostora uvnitř zmíněného tunelu, kde se soustředěný proud vzduchu vnikající do pece dyznou opět rozptyloval, rychlost vzduchu tak výrazně zpomalila a v nístěji byla naprostá tma. Až kdesi výše v šachtě se utvořila mohutná hrouda strusky, po železné houbě však ani památky, navzdory funkční rudě.

Kování houby
Kování hranolu
Kolegové Kmošci při jejich tavbě
Výsledek Kmoštavby
Hořící vápenka
Detail kychty vápenky

V sobotu, v předváděcí den, se konaly tři tavby. Kolega Bohumil Horák, jenž dojel až z Ostravy, umožnil dovezením 8 kg dalších okují i provedení dodatečného experimentu, kdy byly okuje smíseny s 10% křemenného písku a 10% korundu. Kromě toho byla pochopitelně v druhé peci prováděna tavba místní olomučanské rudy v předváděcí tavbě pro návštěvníky. V jejich peci č. 1 prováděli Kmošci druhý pokus o úspěšnou tavbu. Též přítomní Slované ze sdružení DAGA obohacovali program jako obvykle ukázkami historického boje, řemesel a prodejem různých potravin u stánků.

Byl jsem pověřen vysvětlováním procesu tavení železa v kusové peci návštěvníkům, přičemž jsem se, přiznávám, dosti zakecal, kteréžto aspekty byly poťouchlými kolegy pečlivě zaneseny do daného tavebního protokolu, spolu s časy přikládání vsázek. Naštěstí byla zmíněná dvojice taveb v pecích 3 a 4 ve schopných rukou Martina Hrubého, J. Hausnera a O. Merty. Výsledky vypadaly následovně: Kmošci v peci číslo 1 opět neuspěli, s podobným výsledkem jako předtím, a to navzdory tomu, že byla den předtím do nístěje dané pece umístěna obětina zapomenutému patronovi hutníků St. Arahutovi. Ani tato obětina, jíž byla hrst Edelstrahlkorundu, a ani od zmíněného patrona zpětně získaná indicie, že se dílo podaří (v nístěji jsme ráno našli lesní houbu) nepomohly získání pozitivního výsledku. Ukázková tavba v peci č. 3 poskytla poměrně malou ale hutnou houbičku, kdy ovšem vedení záseku probíhalo do takové hloubky, že se rozlomila vedví. V experimentální tavbě s okujemi s ještě více křemenným pískem a korundem, prováděné v peci č. 4, pokročila i dekoheze houby. Nyní se celá masa, jenž by měla být tvořena kovem, chovala jako řídký puding, s drobnými hrudkami kovu tmelenými onou lepkavou struskou ‚slizké‘ konzistence, z níž se táhly dlouhé skelné vlasy. Tento typ selhávky, ač jeho náznaky byly poznat již i ve Francii v Neuves-Maisons v případě obohacování tamější rudy křemenným pískem, je pro nás přece jen nový, a zdá se být typickým pro rudy s hlušinou bohatou Al2O3. Po získání dostatečného množství okují budou provedeny další experimenty s ještě vyššími podíly obou složek hlušiny, které umožní dále dopřesnit hranici funkčnosti rud s vysokými obsahy oxidu hlinitého.

Tavby v sobotu
Exponáty
Zhutňování houby
Horda Slovanů
Chlebová pec

Po příjemném sobotním večeru, stráveném se Slovany u společného ohně a stolu, přišel na řadu nedělní úklid, Petr Kos vybíral z vápenky vsázku cihel. U té se jasně jevilo, že silný teplotní gradient v šachtě vápenky stejnoměrný výpal cihel znemožňuje. Zatímco spodní řady byly nataveny na černou sklovitou hmotu, materiál ve svrchní úrovni byl stále nevypálen. Mezi oběma extrémy se nacházela úzká zóna, v níž bylo zboží ‚propečeno‘ tak akorát.

S postupným úbytkem osob i předmětů během nedělního úklidu přibývalo určité melancholie nad tím, že krásný týden opět končí. Naštěstí byla tato tlumena tím, že za pouhé další tři týdny začíná stavba velkého milíře. Takže Josefove, alespoň ze strany některých z nás, na velmi brzkou shledanou!

Galerie: