Каталонская кузница

Молот в каталонской кузнице.

Каталонская кузница — это совокупность технологических процессов, предназначенных для получения железа путем прямого восстановления руды — без прохождения промежуточной плавки, как в доменной печи — и последующего чеканки полученной массы . Каталонская кузница использует гидравлическую энергию для работы молота или молота , а система вентиляции, известная как тромпе , используется для поддержания горения в печи. Этот термин относится к технологии и зданию, где происходит эта деятельность. Несмотря на свое название, этот тип кузницы широко использовался с 17 по 19 века в горных регионах, таких как Альпы , Центральный массив и Пиренеи , а также первыми американскими поселенцами.

Источник

Основная статья: Блумери

Металлургия на протяжении тысячелетий использовала богатые, легкоплавкие руды, в том числе плотные коричневые гематиты и разложившиеся гидратированные карбонаты . Руду помещали в круглые очаги, вырытые в земле и построенные из глины в элементарном порядке. Эти очаги топились древесным углем и активировались двумя кожаными мехами. Под воздействием тепла и давления руды превратились в ковкую массу железа, известную как «заусенец». Затем эту массу отбивали молотками для удаления шлака и примесей. Это была «ручная кузница». или «летающая кузница», построенная там, где была обнаружена руда. Когда жила истощалась или не хватало древесного угля, металлурги покидали объект и переводили свою деятельность в другое место, оставляя после себя тигли и шлаковые отвалы . Потребление древесного угля стало существенным фактором, способствовавшим вырубке лесов Пиренеев, что, в свою очередь, породило многочисленные конфликты, включая Войну девиц .

Ручная кузница была распространенным примитивным инструментом. Постепенно стало понятно, что речные мельницы, которые использовались для измельчения зерна или привода в действие лесопилок, можно использовать и для отбивания металла. Железный завод постепенно вытеснил ручную кузницу двумя водяными колесами, одно из которых приводило в действие мехи, а другое — молот . Инновация, которая впоследствии стала наиболее отличительной чертой каталонской ковки, появилась в Италии в начале 17 века. Это нововведение, известное в разных регионах как «Пиренеи» или «Альпы», достигло французских Пиренеев примерно в середине века и впоследствии распространилось по всему Пиренейскому региону.

Инструменты и возможности

Гидравлический обман

Основная статья: Обман

Анимированная схема работы традиционного тромба.

Отличительной особенностью каталонской кузницы является необходимость относительно приподнятой головы (от 7 до 10 метров). Вода направляется в деревянный сосуд, пайшеру , и стекает по вертикальной трубе, шахте. Обычно два вала работают одновременно. Вал состоит из ствола дерева, разделенного пополам и впоследствии выдолбленного. Впоследствии для соединения двух компонентов прикрепляются железные ленты. На верхнем конце трубы под косыми углами создаются отверстия, спускающиеся внутрь и служащие аспираторами. Отверстие шахты закрывается подвижными клиньями, приводящимися в действие снизу и регулирующими поток воды. Нижний конец шахты завершается внушительным деревянным сосудом трапециевидной формы, называемым «воздушной коробкой». Вода поступает в ветровой короб, который направлен на скамейку, защищенную каменной плитой. Затем он выходит из ветровой камеры через раздвижную дверь. Когда вода опускается, воздух всасывается через всасывающие трубки, в результате чего в коробку попадает смесь воды и воздуха. Затем сжатый воздух подается через четырехугольный воздуховод, обозначенный как «человек или дозорный», а затем через сопло в верхнюю часть топки. Следовательно, хоботок предлагает постоянное и автоматизированное решение для вентиляции топки, которое можно точно регулировать, изменяя скорость потока.

Фойе

Еще одной отличительной чертой каталонской кузницы является обдув низкого открытого очага с помощью тромпа . Таким образом, каталонская кузница отличается от Штюкофена, еще одной высокоразвитой низкой печи того же периода, тем, что шихта заполняла дымоход последней.

Фойе представляет собой четырехугольную каменную массу (состоящую из глины и крупных камней) длиной от 2,5 до 3 метров и высотой от 0,70 до 0,90 метра. Одна из его сторон наклонена под углом к ​​земле. Очаг расположен на пересечении двух стен. Размеры печи варьируются в зависимости от кузнеца и его конкретных требований. Основание печи, или очага, построено из одной большой плиты гранита или гнейса. Камни, которые поддерживают и окружают тигель, часто представляют собой точильные камни или фрагменты старых жерновов, предотвращающие накопление воды или влаги. Стенка на более короткой стороне тигля имеет дугообразную форму и имеет отверстие, через которое может проходить сопло из дутьевой камеры.

Тигель, ключевой компонент каталонской кузницы, имеет характерные внутренние поверхности. Передняя грань, обозначенная как «рука», расположена слева при наблюдении за тиглем спереди. Левая грань, через которую проходит ветер, называется поржами . Задняя сторона тигля — это подвал, а боковая сторона — руда или контревент. Цоколь построен из каменной кладки, а остальные стороны облицованы толстыми железными плитами. Латайроль состоит из двух пластин, разделенных третьей пластиной, рестанком , которая служит опорой для рабочих рычагов, облегчая подъем массы . Как уже говорилось ранее, пластины скрепляются между собой горизонтальной перемычкой. Этот слой поддерживается прочными конструкциями с обеих сторон, часто состоящими из массивных камней и старинной головки молотка.

Молоток

Молот старой кузницы 1774 года у подножия деревни Мантет в Восточных Пиренеях .

Молот , которым ударяют по массе, представляет собой основной инструмент, используемый в кузнице. Гидравлическое колесо приводит в движение молот. Колесо прикреплено к цилиндрической деревянной оси с выступающими по окружности кулачками. Кулачки предназначены для захвата хвостовой части молота, который расположен перпендикулярно и подвижен вертикально на оси. Молот поднимается до тех пор, пока кулачок не ослабнет и не упадет назад. В этот момент следующий кулачок выдвигается вперед, инициируя повторение процесса, как упоминалось ранее. Наковальня, точка, в которой молот достигает разворота, снабжена съемной металлической сваей в центре, которую можно менять в зависимости от характера выполняемых работ. Точно так же головка молотка представляет собой тяжелую металлическую массу, но ее нижняя часть — та часть, которая соприкасается с головкой молотка, — также съемная. Частота ударов молотка регулируется изменением скорости падения на колесо.

Планировка кузницы

Строительство

Кузница расположена на водотоке с достаточным расходом воды, достаточной высотой и удобным доступом, учитывая необходимость транспортировки руды, угля и готовой продукции, как правило, на мулах. Появление рога повлекло за собой перемещение или модернизацию существующих кузниц в зависимости от их географического положения.

Поток направляется к двум пайчерам : один питает тромпе, а другой - гребное колесо, которое приводит в движение стрижа(ов). Поток воды можно регулировать, открывая или закрывая соответствующие клапаны. Внутреннее пространство кузницы состоит из нескольких секций, одна из которых предназначена для молотов. Молот, или малх (на самом деле стриж), является важнейшим инструментом, используемым для придания формы массе сырого железа («массе»), превращая его в очищенные слитки или в окончательную форму перед отправкой.

Ветряная камера, стратегически расположенная у основания рупора, является важнейшим компонентом, обеспечивающим эффективность печи. Стенка, через которую проходит фурма, отделяет ее от печи. Различные помещения или отсеки отвечают за прием и распределение сырья, а именно руды, угля и готового железа. Кроме того, работникам может быть выделено специально отведенное место во время назначенных им периодов отдыха.

Персонал

В принципе, в кузнице работает бригада из восьми рабочих.

• Четыре мастера отвечают за следующие помещения: фойе , почту и две эсколы . Фойе отвечает за надзор за работой кузницы. Майле, или изготовитель молотков, должен контролировать механическую работу утюга и работу молотка. Майле , или изготовитель молотков, должен следить за механической работой утюга и работой молотка. Эсколы . отвечают за борьбу с огнем и ветром
• Четыре «камердинера» помогают кузнецам, дробя руду молотком.
• «Гард-кузница» добывает сырье, руду и уголь.
• «Клерк» отвечает за контроль поставок, заказов и бухгалтерского учета.

Производство

Железная лупа весит примерно 125 килограммов. Следовательно, слаженная команда может управлять устройством вручную. Для производства этой лупы требуется пять часов гонта и ковки, прежде чем ее можно будет превратить в товарный железный продукт.

Географическое распространение

• Восточные Пиренеи
• Арьеж
• Атлантические Пиренеи
• Андорра

Кузницы Queille недалеко от Сен-Кантен-ла-Тур ( Арьеж ).

Во Франции многочисленные скромные сельские металлургические предприятия, опиравшиеся на каталонскую кузницу, которые сохранились, несмотря на появление и усовершенствование доменных печей, в конечном итоге прекратили свое существование с приходом 20-го века, когда процесс Томаса был усовершенствован. Этот процесс стал причиной значительного расширения сталелитейной промышленности Лотарингии. До франко-прусской войны 1870 года два департамента Мёрт и Мозель в совокупности производили 1,4% производства стали во Франции. К 1913 году компания Thomas Steel, производившаяся исключительно в Мёрте-и-Мозеле , составляла 69% общего производства стали в стране. Эта тенденция также усугублялась значительным развитием методов транспортировки, которые позволили доставлять промышленные товары в отдаленные места от места их производства.

Первые американские поселенцы усовершенствовали производимый ими чугун. использование каталонской кузницы, относительно простой конструкции по сравнению с доменными печами и связанными с ними кузницами. Этот процесс применялся на юге Соединенных Штатов до середины девятнадцатого века.

Исчезновение

Каталонские кузницы исчезают в Арьежских Пиренеях скрывать

Год	В эксплуатации	Производство (центнеров) 48 951 кг	Цена железа (Fr/Qt)
1843	52	59 753	47,25
1847	46	53 044	42,52
1850	48	55 000	35,50
1853	55	72 125	38,00
1857	45	51 450	36,25
1860	30	43 000	34
1863	19	29 600	33
1867	15	16 700	30
1873	6	3 300	26,91
1875	6	1 800	34

Рост и последующий упадок каталонских кузниц оказал заметное влияние на цену древесного угля. В зените процесса цены на древесину значительно выросли: с 1833 по 1842 год стоимость центнера выросла с 7,50 до 9–10 франков. Поскольку производство сократилось, цена также упала. В 1854–1855 годах его продавали за 8 франков, но к 1868 году он стоил всего 6,10 франка, а к 1872 году он стоил 6,80 франка, несмотря на высокий уровень инфляции .

Библиография

• Верна, Кэтрин (2002). Время ветряных мельниц. Железо, технологии и общество в центральных Пиренеях (13-16 века) (на французском языке). Париж: Публикации Сорбонны. дои : 10.4000/medievales.1033 .
• Кантелоб, Жан (2005). Ковка в каталонском стиле в Арьежских Пиренеях. Промышленность в горах (17-19 века) (на французском языке). Тулуза: Press universitaire du Midi. дои : 10.4000/books.pumi.37921 . ISBN  978-2-912025-17-3 .
• Кодина, Оливье (2005). «Рынки стали и кузницы: железные пространства Андорры (1600-1876)» . Annales du Midi: Археологический, исторический и филологический обзор юга Франции (на французском языке). 117 (251). Частный: 383–405. дои : 10.3406/anami.2005.7506 .
• Грюнер, Эммануэль-Луи (1878). Трактат по металлургии — общая металлургия (на французском языке). Париж: Дюнод.
• Левенвиль, Жак (1922). Железоделательная промышленность Франции (на французском языке). Париж: Арман Колен.
• Дерфи, Уильям Ф. (1890). Американская промышленность со времен Колумба . Том. 38. Д. Эпплтон и компания. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )
• Страсбургер, Юлиус Х. (1969). Доменная печь – теория и практика . Издательство Гордон и Бреч Сайенс. ISBN  9780677104201 .
• Арменгауд, А. (1953). Конец каталонских кузниц в Арьегских Пиренеях (на французском языке). Полет. 8. Арман Колен. стр. 62–66. дои : 10.3406/ahess.1953.2134 . {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )
• Ричард, Том (1838). Исследования по искусству немедленного извлечения железа из руд без превращения металла в чугун (на французском языке). Париж: Л. Матиас. стр. от 162 до конца.
• Жюль, Франсуа (1843). Исследования месторождений и непосредственной переработки железных руд в Пиренеях и особенно в Арьеже (на французском языке). Париж: КНИГИ КОРОЛЕВСКОГО КОРПУСА МОСТОВ, ДОРОГ И ШАХТ.

См. также

• Кузница