Ročník 2010

Pro sérii taveb připravenou na jarní workshop byl vytyčen cíl stabilizovat výsledky předchozích dvou ročníků a dosáhnout opakované úspěšnosti tavby v podobě kovatelného výsledku a výtěžnosti nad 15% z hmotnosti kovonosné vsázky.
Bylo rozhodnuto, že jediným typem pece použitým pro experiment bude vestavěná pec s tenkou hrudí podle nálezu v polesí Olomučany, lesní oddíl 98/1 datované do 2. pol. 9. St.
Na místě, kde se tavby odehrávají, byla nově vybudována nepravidelná plošina pro obsluhu plánované baterie 4 pecí s tenkou hrudí. Realizovány byly pouze pece 1,2 a 3. Pec 4 nakonec nebyla dokončena a na jejím plánovaném místě zůstalo torzo pece z předchozí sezóny.
V místech pecí 1 a 2 stály v předchozí sezóně pece – šachtová P I. a vestavěná P II. Jejich základy byly využity pro modelování tělesa pece. Pec 3 byla stavěna do zákopu a podařilo se tak nejlépe napodobit předpokládanou technologii stavby vestavěné pece s tenkou hrudí.
Celý workshop jsme se potýkali s nepřízní počasí, které zejména komplikovalo stavbu a vysoušení pecí. Příliš vlhký materiál byl pro zpracování měkký a deformoval se nadměrně vlastní hmotností. Vzhledem k trvalé vlhkosti vzduchu bylo možné vysoušet pece pouze uměle plamenem.
Tavby jsou vedeny dle schématu 3 fází: předehřev – tavba – dohořívání.

Stavba pecí
Dyznové panely a dyzny byly připraveny předem a přivezeny již ve vysušeném stavu. Dyznové panely byly shodné velikosti šířka 260mm výška 280mm. Síla panelu byla cca 50mm, spotřeba materiálu 5kg hlíny ve vlhkém stavu. Připraveno bylo 6 ks shodných rozměrů a tvaru.
Dyzny délka 180mm světlost na ústí 20mm, síla stěny dyzny v prostoru pece 12-15mm. Spotřeba materiálu na jednu dyznu cca 1kg hlíny ve vlhkém stavu.
Veškeré součásti pece byly vymodelovány z „Šamotové hlíny DL“ od Pávek Keramika, spol. s r.o. . www.pavekkeramika.cz a pomalu vysušeny ve větrané místnosti.
Stavba pecí je popsána v pořadí, v jakém byly pece stavěny.
Pec 3
Jako základ pro pec byl do podloží vykopán základ cca 800*800mm který byl vyplněn a udusán nakopanou jílovitou hlínou dovezenou předchozího roku. Do takto uměle připraveného lože byla vyhloubena prostora napodobující tvar pece bez hrudní partie. Zahloubení bylo vymazáno připravenou jílovou mazanicí s pískem a výmaz v hrudní partii plynule přecházel v uměle modelovanou hruď pece. Hruď se takto velmi snadno uzavírá, pokud se postupuje metodou, kterou jsem označil jako límcovou – tedy tak že se přilepováním další hmoty na obě strany zužuje štěrbina mezi oběma stranami pece až se spojí v celé výšce. Při tomto postupu modelování pece se hmotnost klenby dobře rozkládá do základů pece z rostlého jílu a nedochází k deformaci vlastní tíhou. Po zaklenutí a doplnění hrudi byla vymodelována krátká šachtička, kterou pec končí.
Pec 2
Pec byla nově modelována do propálených vnějších vrstev výmazů pece P II. Jako materiál byla využita strojově připravená keramická hlína s ostřivem označená jako „Šamotová hlína DL“. Na stavbu bylo spotřebováno cca 80kg hlíny v mokrém stavu. Přitom v prostoru nístěje a dolní části pracovního prostoru bylo nejméně materiálu – jen cca 20mm, směrem k šachtě a k portálu pracovního otvoru materiálu přibývalo. Stavba z takto kvalitně připravené hlíny probíhala rychle a pec byla během cca 3 hodin celá vymodelovaná.
Pec 1
Technologie stavby napodobovala částečně pec č. 3 Vzhledem k nedostatku materiálu na zásyp nebylo možné vytvořit dokonalý zářez do umělého terénu a proto byla pec dále modelována z jílové mazanice s pískem.
Všechny pece byly stavěny s cílem dosažení shodných rozměrů. Pracovní otvory byly upravovány a začištěny podle předem připraveného dyznového panelu.
Časový postup prací
16.5. Byla započata stavba baterie pecí. Byly vybrány destrukce pecí P I. a P II. a v prostoru mezi P II. a zbytky želechovické pece vyl vytvořen bunkr pro zásyp základů pro třetí pec. Prostor mezi pecemi byl vykopán a vybrán, tak vznikla obslužná plošina pro baterii a současně se tím vytvořila jasná souvislost mezi pecemi pro návštěvníky expozice. Želechovická pec byla z části vybrána až po šachtičku s původním cílem využít její destrukci jako základ pro pec 4, která však nakonec nebyla realizována.
17.5. v našlapaném zásypu, který dosahoval mocnosti 700 mm byl vyřezán profil pece 3 a v odpoledních hodinách byla vytvarována hruď.
18.5. Počátek předsoušení pece 3. Stavba pece 3 do fáze zaklenutí portálu pracovního prostoru. Měkký materiál se deformoval vlastní hmotností a pokračovat nebylo možné.
Odpoledne po nákupu strojově zpracované šamotové hlíny DL pokračuje stavba pece 2. Pro sjednocení barevnosti pecí byla pec 2 vně omazána místní načervenalou jílovou mazanicí. Večer pokračovalo vysoušení pecí mírným ohněm.
19.5. Dokončeny pece 1 a 3 s využitím zbytku 20kg DL hlíny. Pec 1 – doplněno cca 200mm šachty. Pec 3 – doplněno cca 100 mm šachty. Pece jsou označeny arabskými číslicemi 1, 2 a 3 pro identifikaci ve fotodokumentaci.
Od 10:00 se ve všech pecích topí se vzrůstající intenzitou. První vysychá pec 2.
20.5. Tavba J-10-01
21.5. Tavba J-10-02, souběžně demonstrace použití měchu – pořízení videozáznamu pro NTM Praha (Ing. Zdeněk Rasl)
22.5. Tavba J-10-03, souběžně demonstrace použití měchu, tavba ukončena předčasně pro demonstraci vylomení pece veřejnosti.
23.5. Úklid

Příprava kovonosné vsázky.
Pro tuto sérii taveb byla nakoupena ruda ve slévárně Královopolské strojírny bez udání složení. Velmi pravděpodobně se jedná o identický materiál který byl popsán podle dodacího listu v předchozích dvou sezónách. Jedná se o kvalitní hematitovou rudu, přibližné množství cca 100kg.
Pro pražení byla připravena hranice z metrových stěpů bukového dřeva ve třech kolmých vrstvách na sebe. Po rozhoření byla přidána část rudy a po přiložení další vrstvy štěpů přiložen zbytek rudy. Po vyhoření hranice a vychladnutí byla ruda vybrána a drcena na hrubý písek.

J-10-01
20.5.2012 pec č.2
Malý kovářský ventilátor, uhlí drceno na frakce pod 50 mm. Kovonosná vsázka drcená pražená ruda (hematit) s přídavkem malého množství star strusky s obsahem kovového železa celkem 1 kg.
12:00 – pec zapálena vhozením žhavých uhlíků pod ventilátorem
12:15 – pec zaplněna
12:36 – počátek měřeného předehřevu, předehřev celkem 5,5kg CHC
13:22 – zapálení kychtových plynů
13:43 – první vsázka rudy, pokračují vsázky v hmotnostním poměru 1:1 CHC:ruda
19:00 – poslední vsázka rudy, celkem 18kg, pokračuje dohořívání pec nejprve držena plná pod ventilátorem.
Hlavní kus 3,24 kg + 0,66 kg drobky.

J-10-02
21.5.2010 pec č.3.
Tavba vedena na komerčním uhlí, zdroj vzduchu malý kovářský ventilátor. Ruda drcena na frakce pod 5 mm, uhlí drceno na frakce pod 50 mm.
Tavbě přítomni dr. Dvořáková z NPU??? a dr.Rasl NTM, tavba natáčena pro potřebu NTM.
11:00 – pec je zazděna a připravena k zasypání. Následuje zapálení žhavými uhlíky a plnění pece pod větrem.
11:11 – pec zaplněna, z kychty stoupá bílý dým
11:20 – první měřená vsázka předehřevu (CHC)
12:10 – první vsázka rudy
14:10 – první úspěšný odpich strusky
16:42 – poslední vsázka rudy, následuje dohořívání
18:00 – pec vylomena

Hlavní kus 4,24 kg + 0,75 kg dobků. Po zpracování hroudy kováři 3,073 kg polotovar.

J-10-03
22.5.2010 pec č. 3. Bukové uhlí jednodruhové.
Pec je stejně jako u předchozích standardně připravena k tavbě.
10:40 – počátek měřeného předehřevu
11:32 – první vsázka rudy
15:55 – poslední vsázka rudy – celkem 11,5 kg (směs hematit a 1,5 kg staré strusky)

Výsledek 2,132 kg

Podzimní tavby
V září 2010 byla uspořádána dvojice taveb s označením J-10-04 a J-10-05.
Tavby byly provedeny v baterii pecí z jarní kampaně, které byly po drobné opravě znovu použitelné.
J-10-04
11.9.2010 peci č. 3.
Jako vsázka byla kombinována drcená pražená ruda připravená v květnu a drcené kovnaté výtěžky z předchozích taveb (pracovně značíme OLD). V průběhu tavby jsme učinili 3x pokus o odpich se střídavým výsledkem. Od prvního odpichu pec vydávala zvláštní zvuk „chrochtala“.
14:00 – pec zazděna a zapálen pod větrem, začátek plnění.
15:00 – pec zaplněna, plamen nad kychtou
15:21 – počátek měřeného předehřevu
16:21 – první vsázka rudy
18:05 – odpich, další 19:00 a 20:00
20:25 – poslední vsázka rudy
22:00 – vylomení
Po vylomení byly štítek i dyzna nepoškozeny, dyzna byla částečně zalepena struskou.
Výsledek nebyl tak přesvědčivý jako u předchozích taveb. Byl získán „jen“ 1,86kg těžký kus schopný kování, část výtěžku měla podobu nespečených drobků.

J-10-05
18.9.2010 pec č.2
K tavbě byla použita pražená ruda, kterou po jarním workshopu zanechali na huti francouzští kolegové.
10:25 – pec zazděna a zapálena
10:30 – pec zaplněna
10:38 – počátek měřeného předehřevu
11:01 – zapálení kychtových plynů
11:30 – první vsázka rudy
13:23 – odpich strusky (neúspěšný – studený odpchový otvor)
15:34 – poslední vsázka rudy

Po vylomení pece byla zjištěna závada dyzny. Pec byla zalepená struskou do 80% výšky štítku. Obsah pece byl vylámán po kouscích k dalšímu přebrání.
Výnos sestával z množství menších kousků, které nebyly schopny dalšího zpracování.

Závěr
Hlavního cíle minisérie taveb bylo dosaženo. Všechny tři realizované tavby měly výtěžek železa po prvotním zpracování vyšší nebo roven 18% což překračuje stanovený základní cíl. S přihlédnutím k předchozím tavbám můžeme konstatovat, že za daných podmínek dosahujeme u experimentálních taveb reprodukovatelného výsledku. To umožní pokračovat v dalším podrobnějším studiu pochodu v tomto typu pece, zejména cílenému ovlivnění nauhličení výsledného produktu. Další otázkou zůstává konstrukce a připojení měchů.
Celkově slabší výsledky podzimní kampaně mohly být zaviněny několika faktory. Zkrácená příprava – pece před jarními tavbami byly několik dní předsoušeny volným ohněm – podzimní příprava byla jen několikahodinová. Rudy byly praženy bezprostředně před jarními tavbami. U podzimních taveb bylo použito rudy, která nebyla více jak 3 měsíce tepelně ovlivněna a přijala mezitím přirozenou vlhkost z ovzduší zpět. Navíc byla pro tavbu J-10-05 použita neznámá ruda s neznámým tepelným zpracováním.