K HISTORII ŽELEZÁŘSKÉHO HUTNICTVÍ NA ČESKOMORAVSKÉ VRCHOVINĚ OD NEJSTARŠÍCH DOB DO 19. STOLETÍ

Transkript

1 K HISTORII ŽELEZÁŘSKÉHO HUTNICTVÍ NA ČESKOMORAVSKÉ VRCHOVINĚ OD NEJSTARŠÍCH DOB DO 19. STOLETÍ OUT LINE OF A HISTORY OF AN IRON METALLURGY IN BOHEMIA AND MORAVIA LANDSCAPE FROM THE OLDEST TIME TO THE 19 TH CENTURY Karel Stránský Lubomír Stránský Vysoké učení technické FSI v Brně, Technická 2, Brno, ČR, stranskyk@fme.vutbr.cz, stranskyl@fme.vutbr.cz Abstrakt V příspěvku je popsána stručná historie železářského hutnictví na Českomoravské vrchovině, kterou, jako horské pásmo pokryté hlubokými lesními hvozdy, znal již v daleké minulosti Klaudius Ptolemaius. Jsou charakterizovány druhy a naleziště železných rud, tehdejší bohaté zdroje paliva dřevěného uhlí, a formy energie, v minulosti lidské síly a nověji používané zdroje vodní energie vodních kol, používané k pohonu dmýchadel a kovacích kladiv. Je popsáno rozložení nejstarších výrobních lokalit přímé výroby železa z rud v předhamerském údobí, kdy bylo k pohonu měchů a kladiv používáno lidské síly a také rozložení těchto lokalit v hamerském údobí, kdy železářské hamry již pracovaly v povodí řek a říček a využívaly energie vodních toků. Údobí nepřímé výroby železa z rud, je charakterizováno rozložením lokalit na kterých pracovaly dřevouhelné vysoké pece a též územním rozložením hamrů v nichž bylo vyrobené surové železo zkujňováno. Je popsána jejich historie od nástupu této technologie začátkem 17. století až do konce 19. století, kdy zde poslední vysoké pece vyhasly. Příčiny zániku železářství v této oblasti jsou vysvětleny krizí, která v druhé polovině 19. století tento kraj postihla a měla za následek vystěhovalectví. Závěrem jsou uvedeny analýzy chemického složení železářských strusek: redukčních z údobí přímé výroby železa z rud, vysokopecních z dřevouhelných vysokých pecí a svářkových ze zkujňování dřevouhelného surového železa v kujnicích výhních. Zároveň jsou charakterizovány nemovité památky, které zde dnes, po více než sto letech, zaniklé hutnictví ještě připomínají. Abstract The article deals about the history of the iron metallurgy in Bohemia and Moravia Landscape, which known Claudius Ptolemaist, as a mountain territory with deep forests. The characteristics kind of iron ores and their sources are described. The sources of fuel it means of charcoal, and sources of mechanical energy at first human power and later power of water especially water wheel, are characterized. The oldest localities of malleable iron production from small reduction furnaces before hammer period are mentioned. The following period of the hammer localities what produced also a malleable iron from iron ores, are described in detail. In this period the hammers worked on the rivers using the water energy. The period in which worked the charcoal blast furnaces it was on the beginning of 17 th century is demonstrated by means of the distribution of single localities on the territory of this highlands. The main products of these charcoal blast furnaces were pig iron and also cast iron for casting. The pig iron was refined in the finery fire (refining hearth) to the malleable iron. The charcoal blast furnaces worked on this territory form the beginning of 17 th to the end of 19 th century. The crisis in the second half of 19 th century due to competition of 1

2 coke blast furnaces is characterized. On the conclusion of this article are demonstrated the examples of analyse of iron slag from single period and immovable memories of the metallurgy in this territory. 1. ÚVOD Českomoravská vrchovina dříve nazývaná Českomoravská Vysočina, nebo také jen Vysočina známá svou tradicí výroby železa a litiny, jejíž nejvyšší vrcholy jsou Javořice (837 m nad mořem) v jižní části a Devět skal (836 m) v části severní, je nejrozsáhlejší horopisnou oblastí Čech a Moravy. Její rozloha činí km 2. Svou polohou, jako horské pásmo v Evropě, byla známá již Klaudiu Ptolemaiovi [1]. I když se omezíme na necelou polovinu pásma Českomoravské vrchoviny (asi na 5700 km 2 ) vymezeného přibližně spojnicemi měst Žďár nad Sázavou, Křižanov, Rosice, Třebíč, Jevišovice, Slavonice a Jihlava, je nesnadné říci, kde zde došlo k prvním pokusům vyrábět železo z rud. Nejstarší, vcelku spolehlivě doložené nálezy dolování a zpracování železné rudy, pocházejí z jihovýchodního svahu kopce Milenka (574 m), zdvíhajícího se severně od Kunštátu, a sahají do 10. a 11. století po Kristu [2]. Souvisejí s postupnou kolonizací nepřístupných lesních hvozdů z moravské i české strany Vysočiny. K výrobě železa předurčovala tuto oblast Vysočiny řada nalezišť železných rud, od místních nálezů až k velkým ložiskům, rozsáhlé lesy, bez nichž nebyla výroba železa, využívající jako paliva dřevěného uhlí, vůbec myslitelná a rezervoáry vodní energie, kterou však bylo třeba uzpůsobit k řádnému využití stavbou rybníků a vodních děl [3]. V tomto příspěvku je podán stručný přehled historie železářského hutnictví ve vymezené oblasti Českomoravské vrchoviny od nejstarších dob, přes vrchol výroby železa a litin v období průmyslové revoluce, až po jeho zánik koncem 19. století. Příspěvek je napsán na podkladě literárních i archivních pramenů [1] až [17], vlastních terénních průzkumu a rozborů. V pojednáních o dějinách železářství byl v několika různých formách již na veřejnosti přednesen [18] až [20]. V tomto případě si příspěvek klade za cíl připomenout širší hutnické obci bohaté a v mnohém též pohnuté dějiny železářství v oblasti Vysočiny, která tvoří předěl mezi historickými zeměmi České republiky mezi zemí Českou a Moravsko-Slezskou. 2. ZDROJE Železné rudy. V oblasti Žďárska, Jihlavska a Třebíčska se na moravské straně nacházelo podle Kruťova kompendia [4], přes osmdesát dolů na železnou rudu, včetně dolů na pyrit. Převládala ložiska skarnového typu (asi z 1/3) v nichž se těžil magnetit a méně limonit. Dále to byla si z 1/5 celkového počtu ložiska tvořená vnějšími fylity, asi z 1/5 ložiska tvořená biotickými rulami, obsahující v obou případech limonity a asi z 1/7 ložiska tvořená rulami na kontaktu s fylitem, tvořená svory s krystalickými vápenci, jež obsahovala limonity a magnetity. V malém počtu, asi 1/4 dolů, to byla ložiska tvořená křídovými sedimenty, v nichž se těžil limonit a jen malý počet dolů, asi 1/20, dovoloval těžbu hematitu, sideritu a pyritu. Co do poměru těžených druhů železných rud a pyritu převládal na těchto lokalitách limonit (54 %) a magnetit (34 %), což znamená, že asi na 7/8 lokalit se těžily tyto dva druhy železných rud. Na zbývající 1/8 lokalit se těžil hematit (5,4 %), siderit(4,3 %) a pyrit (2,2 %). Dosud nevytěžené a nejbohatší železnorudné ložisko je v Budči, jihozápadně od Žďáru nad Sázavou. Podle geologického průzkumu jsou zde známy dva výskyty skarnu [4]. Hlavní je necelého půl kilometru severně od obce, menší v lesíku jihovýchodně od obce. Středověkými pracemi byla otevřena jeho severní část. Písemně je doloženo dolování v letech 1838 až Podle novodobých vrtných a báňských prací (1956) je skarn uložen na styku orto a pararul a jeho hlavní složkou je pyroxenický skarn s nepravidelně vtroušeným magnetitem, Jde o kvalitní rudu s kovnatostí 60 % Fe. Skarn tvoří dvě podlouhlé, nad sebou ležící čočky, které se zčásti překrývají. Horní má směrnou délku 300 m, šířku 100 m a maximální mocnost 30 m. Délka spodní čočky je rovněž kolem 300 m, šířka dosahuje 80 m a mocnost 60 m [4]. To 2

3 přibližně odpovídá zásobě 4,8 milionu tun jakostní železné rudy a při kovnatosti 60 % asi 2,9 milionu tun železa. V současné době se železná ruda v oblasti Vysočiny již nikde netěží. Pouze na její české straně probíhala až do poloviny devadesátých let 20. století v Ranském masivu hlubinná těžba polymetalických rud. Z předchozího přehledu je však zřejmé, že nedostatek jakostních železných rud nebyl tím hlavním omezujícím činitelem výroby železa v této oblasti. Palivo. Pro dýmačky, redukční šachtové i výhňové pece a kujnicí výhně bylo používáno výhradně dřevěné uhlí, které vyniká značnou reaktivností a čistotou, takže jím bylo možno získat z čistých rud jakostní druhy želez. Dřevěné uhlí má v suchém stavu 85 až 90 % C, 2 až 3 % H, 5 až 10 % O [5] a asi 1 % popela. Fosforu obsahuje v popelu nejvýše 2 %. Jeden krychlový metr nasypaného dřevěného uhlí z tvrdého listnatého dřeva má přitom hmotnost 200 až 240 kg, ze smrku 140 kg a z jedle 120 až 125 kg [5]. Pro vysoké pece se hodí pouze koksová paliva, jako dřevěné uhlí a černouhelný koks, nebo jim blízká přirozená paliva, jako antracit s 92 až 95 % uhlíku v hořlavině, který je nespékavý. Jiná přirozená paliva, například rašelina (která byla a dosud je na Vysočině k dispozici) obsahující nad 50 % spalitelných látek a bohatší o těkavé zplodiny, způsobují svou spékavostí, puchnutím, rozpadáváním a vznikajícími dehtovými zplodinami ve vysoké peci potíže [5]. Rozsáhlé lesní komplexy (revíry) Vysočiny byly zpočátku, v době přímé výroby železa z rud, postačujícím zdrojem dřeva, jehož milířováním se získalo jakostní dřevěné uhlí, s přirozenou obnovou lesů. S rozvojem nepřímé výroby železa z rud, spojeným v této oblasti se stavbou dřevouhelných vysokých pecí a kujnicích výhní, a s celkovým několikanásobným zvýšením produkce železa, se však po jisté době začal projevovat nedostatek dřeva a dřevěného uhlí. První zprávy o nedostatku dřeva se objevují v souvislosti s větrnou bouří v prosinci roku 1740, a poté již pravidelně až do zániku provozu dřevouhelných vysokých pecí [3], koncem 19. století. Přes četné pokusy s použitím rašeliny jako náhradního paliva pro vysoké pece se nedosáhlo úspěchu a rašelina se neosvědčila. Rašelina byla používána např. v hutích v Ransku a Polničce tak, že se spalovala s dřevěným uhlím v poměru 1:1. V roce 1849 se spotřebovalo v Ransku a v Polničce k tomuto účelu tun rašeliny [3]. Byla zde též využívána v l9.stol. k pohonu parního stroje, který poháněl dmychadla větru do vysoké pece při nedostatku vodní energie. V popisované oblasti Vysočiny pracovala pouze jediná vysoká pec vytápěná koksem. Bylo to v Zastávce u Brna, v rosicko-oslavanském kamenouhelném revíru. Koksové uhlí těžené v tomto revíru se však nehodilo pro výrobu vysokopecního koksu pro vysoký obsah síry. Vysoká pec v Zastávce u Brna byla zřejmě z toho důvodu po deseti letech existence vyřazena z provozu, neboť jakost výrobků ze surového železa v ní vyrobeného nebyla schopna soutěže [6]. S jedinou výjimkou huti v Zastávce nedošlo také nikde ke zřízení pudloven, přičemž hlavní příčina spočívala v cenové nedostupnosti minerálního uhlí. Palivo, dřevěné uhlí, tak tvořilo v období nepřímé výroby železa z rud z počátku něco více než 1/3 (35 % 1699) a později více než 2/3 (67 % 1775) všech nákladů na výrobu železa ve zdejších hutích [3] a stávalo se postupně hlavním limitujícím článkem výroby. Energie k pohonu kladiv a dmýchadel. Zdrojem energie k dmýchání vzduchu do nízkých šachtových redukčních pecí a výhní byla až do 13. století lidská síla [9]. Vodní kolo bylo používáno jako pohonná jednotka v hamrech k pohonu měchů a kladiv na přelomu 12. a 13. století a zejména ve 13. století. První písemné zprávy o hamrech se však objevují na našem území až ve 14. století [10]. Do té doby lze hovořit o předhamerském údobí přímé výroby železa z rud. Hutě se tehdy nacházely zpravidla poblíž nalezišť železných rud, často nezávisle na větších vodních tocích. S použitím vodní energie se železné hutě stěhují do údolí k vodním tokům a jejich součástí se stává vodní dílo. Můžeme hovořit o hamerském údobí přímé výroby 3

4 železa z rud. Tato technická revoluce přinesla podstatné zvýšení výkonu. Uvádí se, že výkon se zvýšil z hodnoty asi 0,043 ks (HP koňských sil) u člověka, na asi 1,73 ks u kola na spodní vodu a na asi 2,33 ks u kola na svrchní vodu [9], a též zvýšení výrobnosti, což bylo spojeno se zvětšením objemu a výšky pecí. K zajištění stálého průtoku vody byly zakládány v pramenité oblasti Vysočiny četné rybníky. Jmenujme z nich například Velké Dářko v pramenité oblasti Sázavy, o rozloze 206 ha, v nadmořské výšce 6l6 m, založené roku 1480 Viktorinem, synem českého krále Jiřího z Kunštátu a z Poděbrad, spolu s dalšími Malé Dářko, dále rybník Železný, Stříbrný, Nový rybník a Hamerský rybník, k provozu hamrů a hutí v Polničce. K obdobnému účelu byl zřízen i Milovský rybník (10 ha, roku 1610), Ořechovské rybníky na Bítýšce (Velký Chlostov, Chlostůvek, Ořechovský, Tvrzský a Hamerský) v nadmořské výšce kolem 600 m, Hamerský rybník na přítoku řeky Myslůvky u Telče a mnohé další. Řeky a potoky měly na Vysočině během roku kolísavý průtok a jejich průměrná vydatnost při ústí (m 3 /s) klesala v posloupnosti toků: Svratka (29,8), Sázava (25,2), Jihlava (11,8), Chrudimka (7,7), Oslava (3,9), Doubrava (3,3), Loučka, do níž ústí Libochovka a Olešná (2,0), Jevišovka (1,0) a Bílý potok nazývaný v pramenité oblasti Bítýška (0,4). V údobí nepřímé výroby železa z rud trpěla řada vysokých pecí následkem kolísavého průtoku nedostatkem vody, takže musel být omezován jejich provoz. Patřily k nim zejména vysoká pec v Pusté Kamenici, v Dlouhém u Nového Města na Moravě, v Ořechově, Kundraticích, Martínkově, ale též v Ransku, Polničce a Olešničce, kde byly později, v 19. století, instalovány jako záložní zdroje energie parní stroje [3]. Nedostatek energie k pohonu zařízení v hutích se v oblasti Vysočiny projevil jako další, nepříznivě působící činitel silně omezující plynulost výroby, zejména ve druhé polovině 19. století, kdy zdejší železárny již procházely vleklou hospodářskou krizí. V téže době se hutě v Zastávce již opíraly jen o parní stroje o instalovaném výkonu 166 kw (1 kw = 1,36 ks). 3. VÝROBNÍ LOKALITY Přímá výroba železa z rud - předhamerské údobí. Keltské hutnictví, stejně jako laténská technika zpracování železných rud, do oblasti Vysočiny soustavně nepronikly [2] a [11]. První nálezy dokládající dolování a zpracování železné rudy se zde vztahují k 10. století, kdy byly české země již několik set let osídleny Slovany. Nálezy se vztahují ke Kunštátsku a lze je pokládat za průkazné [2]. Další archeologicky spolehlivě doložené nálezy dolování a zpracování železných rud v uvažované oblasti chybějí. Existují však zprávy o místních nálezech hutnických železářských strusek a keramiky pocházejících z 12. století, z osady Ruda u Velkého Meziříčí z první poloviny 13. století, a z lokality Staré město, nacházející se severozápadně od Žďáru nad Sázavou, které byly v poslední době podrobně doloženy archeologickými nálezy [12], rovněž z 13. století. Písemné svědectví o těžbě rud a tím nepřímo i o výrobě železa v okolí této oblasti, podává veršovaná Kronika kláštera Žďárského [5] sepsaná latinsky na sklonku 13. století svým textem, podle něhož přišlo do tehdejšího Starého města k výstavbě kláštera mezi jinými také mnoho horníků [21]. Je velmi pravděpodobné, že podobných lokalit přímé výroby železa z rud v dýmačkách, spojených s kolonizací Vysočiny, probíhající velmi intenzívně ve 12. až 13. století, je více, avšak nebyly dosud odkryty, ani soustavně popsány. Pro tři předchozí lokality je charakteristická jejich poloha na náhorní rovině v dosti velké vzdálenosti (několik set metrů) od vodních toků. Časové rozpětí přímé výroby železa z rud v dýmačkách pokrývá na Vysočině nejméně pět století. Přímá výroba železa z rud hamerské údobí. Je pravděpodobné, že hamry s redukčními pecemi, ať již šachtovými, či výhňovými, a s hamerskými kladivy, která byla již poháněna vodními koly, navazovaly na předchozí zpracování železných rud v dýmačkách s tím rozdílem, že byly nově zřizovány na vodních tocích, a to zároveň s vodním dílem. Nešlo totiž o inovaci metalurgického pochodu. Například výroba železa na Kunštátsku měla nepochybně 4

5 nepřetržitou tradici od 10. století až do hamerského údobí, neboť na kunštátském panství se připomíná hamr již k roku 1350 a 1376 [2] a [13]. Přehled prvních písemných záznamů o existenci hamrů k přímé výrobě železa z rud je v poznámce k tabulce 1, která zároveň zahrnuje chemické složení strusek, provázejících pochod přímé výroby železa z rud (viz poznámky 1 a 2). Tehdy šlo nejméně o dvacet lokalit s největším počtem hamrů uvedených do provozu kolem roku 1460, kdy byl českým králem Jiří z Kunštátu a Poděbrad a na Vysočině vlastnil rozsáhlé statky jeho syn, kníže Viktorin z Münsterberku. Bylo to období obnovené prosperity českého státu i Moravy po husitských válkách. Soubor prvních písemných záznamů je charakterizován normálním rozdělením o parametrech 1460±75 roků. Poslední hamr vybavený redukčními pecemi byl zřízen v Batelově u Jihlavy (1625) krátce před zahájením trvalého provozu dřevouhelných vysokých pecí v této oblasti. Jeho existenci dosud připomíná pamětní deska datovaná LETHA na budově bývalého Motorpalu v Batelově (obr. 1). Rozpětí prvních písemných zpráv o těchto hamrech pokrývá časový úsek v trvání 275 roků. Tabulka 1. Chemické složení strusek z redukčních pecí [hm.%] Table 1. Chemical composition of slags from reduction furnaces [wt.%] Složka MgO Al 2 O 3 SiO 2 P 2 O 5 S K 2 O CaO TiO 2 Cr 2 O 3 MnO Fe 2 O 3 průměr 0,70 7,93 28,32 0,08 0,05 1,85 2,80 0,42 0,31 0,32 57,01 odchylka 0,69 6,57 16,42 (0,12) 0,05 1,26 1,97 0,33 (0,49) 0,30 20,53 1) Strusky zahrnují 12 lokalit: Velká Losenice, Tasov, Ruda u Velkého Meziříčí, Žďár nad Sázavou polní trať Staré Město, Mrákotín-Hamry, Pořežín, Nesměř, Krahulčí u Telče, Šlakhamry, Rudka u Kunštátu, Horní Sázava, Dolní Sázava; jsou uvedeny aritmetické průměry normálního (Gaussova) rozdělení a směrodatné odchylky. 2) První písemné zprávy o hamrech s redukčními pecemi: 1) Kunštát (1350), 2) Polnička (1366), 3) Hamrová u Třeště (1376), 4) Staré Ransko (1393), 5) Dolní Hamry (1409), 6) Najdek (1409), 7) Žďár nad Sázavou (1409), 8) Lažánky u Veverské Býtýšky (1420), 9) Přibyslav (1453), 10) Šlakhamry (1458), 11) Nové Město na Moravě (1458), 12) Železné Horky (1464), 13) Sázava (1481), 14) Pořežín (1482), 15) Horní Hamry (1485), 16) Ronov (1493), 17) Rakové ( 1550), 18) Velká Losenice (1588), 19) Borovec (1588), 20) Batelov u Jihlavy (1625) celkem 20 lokalit. Nepřímá výroba železa z rud. Má se za to, že první dřevouhelná vysoká pec byla v našich zemích uvedená do provozu Jindřichem Kašparem ze Sartu v Karlově Huti na Podbrdsku v roce, či před rokem 1596, tedy před více než 400 lety, neboť již téhož roku byly od Sarta objednány lité dělové koule [14]. Průměrné složení strusek pocházejících z dřevouhelných vysokých pecí na Vysočině je uvedeno v tabulce 2, zároveň s poznámkami od kterých vysokých pecí pocházejí (poznámka 1) a s uvedením doby provozu všech 23 dřevouhelných vysokých pecí, které byly až dosud ve sledované oblasti Vysočiny nalezeny (poznámka 2). Železářství na Vysočině zachytilo nepřímou výrobu železa z rud v plném rozsahu teprve v roce 1651 [14], to znamená po 55 letech, v nichž proběhlo stavovské povstání a následné ničivé švédské války. Pokus o zřízení hamru (snad již nikoli s dýmačkou, ale s vysokou pecí) v bývalém konventu kláštera Žďárského v roce 1614, kde byly nalezeny jak kyselé vysokopecní strusky, tak strusky charakterizující ještě přímou výrobu železa z rud v redukční peci, nelze totiž v žádném případě pokládat za úspěšný, i když, jak ukazují analýzy [17], mohlo jít o vysokou pec. Tabulka 2. Chemické složení strusek z dřevouhelných vysokých pecí [hm.%] Table 2. Chemical composition of slags from the charcoal blast furnaces [wt.%] Složka MgO Al 2 O 3 SiO 2 P 2 O 5 S K 2 O CaO TiO 2 Cr 2 O 3 MnO Fe 2 O 3 průměr 3,04 10,39 63,54 0,16 0,07 2,78 12,97 0,46 0,11 1,32 4,89 odchylka 2,56 6,65 8,532 (0,22) (0,08) 2,36 5,86 0,36 0,22 (2,76) 3,92 5

6 1) Strusky zahrnují 16 lokalit: Kadov, Vevčice, Javorek, Polnička, Ořechov, Dolní Bolíkov, Hamry u Svojanova, Prudká u Doubravníka, Dlouhé u Nového Města na Mor., Pustá Kamenice, Milovy, Kundratice u Křižanova, Martínkov u Třebíče, Olešnička u Štěpánova, Sobíňov, Svratka; 2) Doba provozu dřevouhelných vysokých pecí: 1) Žďár nad Sázavou ( ), 2) Kadov ( ), 3) Polnička ( ), 4) Hamry u Svojanova ( ), 5) Olešnička ( ), 6) Dlouhé ( ), 7) Martínkov ( ), 8) Staré Ransko ( ), 9) Krásné ( ), 10) Sobíňov ( ), 11) Kundratice ( ), 12) Ořechov ( ), 13) Vevčice (1706?), 14) Hamry u Hlinska ( ), 15) Veverská huť ( ), 16) Svratka-Cikánka ( ), 17) Pustá Kamenice ( ), 18) Čachnov (1733?), 19) Prudká ( ), 20) Milovy ( ), 21) Dolní Bolíkov ( ), 22) Štěpánov nad Svratkou ( ), 23) Zastávka-Boží Požehnání ( ) celkem 23 lokalit. Zároveň s vysokými pecemi jsou na Vysočině zřizovány hamry s kujnicími výhněmi. jejichž přehled, vždy s uvedením prvního písemného záznamu a zároveň výsledky chemických analýz strusek, které tento hutnický pochod charakterizují, jsou v tabulce 3. Nejvíce prvních písemných zpráv o zřízení hamrů s instalovanými kujnicími výhněmi spadá přibližně do údobí mezi roky 1730 až 1750, přičemž soubor těchto prvních písemných záznamů o zřízení hamrů s kujnicími výhněmi byl charakterizován normálním rozdělením 1733±66 roků). Toto údobí je asi o dvacet až třicet let posunuto za období let 1701 až 1725, kdy na Vysočině pracoval největší počet dřevouhelných vysokých pecí (viz tabulka 4). Tabulka 3. Chemické složení strusek z kujnicích výhní [hm.%] Table 3. Chemical composition of slags from finery fire (refining hearth) [wt.%] Složka MgO Al 2 O 3 SiO 2 P 2 O 5 S K 2 O CaO TiO 2 Cr 2 O 3 MnO Fe 2 O 3 průměr 0,45 3,86 25,91 2,55 0,06 2,01 4,47 0,16 0,64 1,15 59,08 odchylka 0,36 3,31 7,73 2,34 0,05 1,02 2,61 0,07 (1,22) 0,65 10,54 1) Strusky zahrnují 16 lokalit: Veverská Bítýška, Kuklík, Malý Ratmírov, Hlubocký hamr, Rudlice, Řídelov, Líšná, Milovy, Lipnice u Dačic, Borovec, Železné Horky, Bílek u Chotěboře, Prudká u Doubravníku, Polnička, Hamry u Svojanova; 2) První písemné zprávy o hamrech s kujnicími výhněmi: 1) Kuklík (1651), 2) Líšná (1651), 3) Nové Město na Mor. (1651), 4) Vříšť (1651), 5) Přibyslavice ( 1650), 6) Lačnov (1659), 7) Olešnička (1660), 8) Vír (1660), 9) Rudlice (1665), 10) Dlouhé (1666), 11) Martínkov (1680), 12) Krahulčí u Telče (1684), 13) Krásné (1687), 14) Kundratice (1690), 15) Sklené nad Oslavou (1690), 16) Ořechov (1700), 18) Vevčice (1706), 19) Bystré (1710), 20) Javorek (1710), 21) Malý Ratmírov (1734), 22) Prudká (1740), 23) Brušovec (1741), 24) Kadov (1741), 25) Křižánky (1741), 26) Milovy (1741), 27) Borovec (1745), 28) Batelov u Jihlavy (1750), 29) Březí nad Oslavou (1750), 30) Polnička (1753), 31) Pustá Kamenice (1753), 32) Staré Ransko (1753), 33) Dolní Bolíkov (1815), 34) Lipnice u Dačic (1823), 35) Staré Hobzí (1823), 36) Řidelov u Telče (1830), 37) Habří u Rožné nad Pernštejnem (1836), 38) Hluboké u Velké Bíteše (1836), 39) Chudobín u Víru (1836), 40) Veverská Bítýška (1836), 41) Dolní Radíkov (1846), 42) Bílek u Chotěboře (1848) celkem 42 lokalit. Povšimněme si, že největší počet na Vysočině současně provozovaných vysokých pecí, zahrnující celkem deset lokalit, spadá do počátku 18. století. Spadá do závěru období merkantilismu, v němž jednotlivá panství usilovala o aktivní obchodní a hospodářskou bilanci, opřenou o maximální využití svého vlastního přírodního a lidského potenciálu. Zároveň je přitom pozoruhodné, že nové vysokopecní lokality a nově zřizované kujnicí výhně se všeobecně nekryjí s lokalitami hamrů vybavených redukčními pecemi. Například u 42 nových provozů s instalovanými kujnicími výhněmi (tab. IV). Pouze ve čtyřech případech lze předpokládat kontinuitu s hamry původně vybavenými redukčními pecemi (tj. v necelé 1/10 6

7 případů). Byly to lokality v Polničce, Ransku, Borovci u Štěpánova a v Batelově u Jihlavy, které zachytily nástup nových technologií. Z dvaceti lokalit hamrů s redukčními pecemi jich tedy 16 trvale zaniklo a pouze 1/5 z nich byla přestavěna na hamry s kujnicími výhněmi. Tabulka 4. Počet vysokých pecí na Vysočině a jejich četnost v 17. až 19. století Table 4. Numbers of charcoal blast furnaces and their frequency from 17 th to 19 th century K K Období (roky) N V N Z N V N Z N P Poznámka Žďár nad Sázavou (první) Staré Ransko (poslední) N V počet postavených a provozovaných pecí v daném období, N Z počet zaniklých pecí v uvedeném období, K N V počet celkem postavených a provozovaných pecí od začátku 17. století (kumulativní četnost pecí uvedených do provozu), K N Z počet celkem zaniklých, zrušených pecí od začátku 17. století (kumulativní četnost zaniklých pecí), N P počet vysokých pecí provozovaných po celé uvedené období. Hutnictví na Českomoravské vrchovině zaznamenalo ještě oživení v napoleonských válkách, kdy následkem blokády Anglie vzrostla poptávka po kujném železe a lité munici. V první čtvrtině 19. stol. pracovalo na Vysočině devět dřevouhelných vysokých pecí v kampaních o délce 40 až 45 týdnů a s kapacitou 370 až 900 t surového železa ročně, z čehož připadlo asi 70 až 77 % na železo ke zkujnění, zbytek na litinu a výrobu odlitků. Avšak již v polovině téhož století se objevily počátky odbytové krize z cenových důvodů, spojené s prudkým nástupem vysokých pecí vytápěných minerálním koksem na Ostravsku. Krizi nepřekonala ani jediná koksová vysoká pec Vysočiny stojící v Zastávce na Rosicku a během druhé poloviny 19. století zde všechny vysoké pece vyhasly. Byly v trvalém provozu od roku 1651 do roku 1886, tj. celkem 235 let. S vysokými pecemi zanikají i hamry s kujnicími výhněmi a jediné pudlovny v Zastávce. Do současnosti přetrvaly na bývalých hutních lokalitách slévárenské provozy s kuplovnami ve Štěpánově nad Svratkou a v Ransku, do roku 1965 v Zastávce u Brna, a strojírenské provozy v Batelově u Jihlavy. Teprve po druhé světové válce, začátkem padesátých let, dochází na Vysočině k oživení slévárenských tradic a vznikají nové provozy přesného lití a strojírenský závod ve Velké Bíteši, jako pobočný závod První brněnské strojírny a strojírenský závod s ocelárnou ve Žďáře nad Sázavou, dnešní Žďas. Oba podniky byly vybudovány nedaleko bývalých hutních lokalit a čerpají z tradic dnes v tomto kraji zaniklého železářského hutnictví. 3. PŘÍČINY A NÁSLEDKY ZÁNIKU HUTNICTVÍ NA VYSOČINĚ Krize v druhé polovině 19. století. Padesátá léta 19. století přinesla základní nepříznivé změny ve vývoji železářství v této oblasti. Ve všech místních podnicích se projevoval nedostatek dřeva k výrobě dřevěného uhlí, jehož cena tím rychle rostla. I když železné rudy byl poměrný dostatek, její dovoz ze vzdálených lokalit neúměrně zvyšoval výrobní náklady. 7

8 Mnohé z hutí se potýkaly též s nedostatkem vodní energie a s jejími proměnlivými zdroji při pohonu dmýchadel a hamerských kladiv a dalších zařízení, což při instalaci parních strojů k zajištění stálého výkonu vedlo k dalšímu zvýšení spotřeby paliva. Minerální palivo, používané ve vysokých pecích, kuplovnách a v pudlovacích pecích, například pudlování bylo zavedeno již v roce 1830 ve Vítkovicích [15], i v ostatních zařízeních v železárnách, jež se nacházely v blízkosti ložisek černého uhlí, pak umožnilo s využitím nových metalurgických postupů podstatné zvýšení produktivity a drastické snížení ceny železa na trhu. Tak například v roce 1865 bylo ve Vítkovicích zavedeno bessemerování, 1879 na Kladně thomasování a v roce 1878 ve Vítkovicích martinování, přičemž všechny uvedené pochody již zpracovávaly surové železo z vysokých pecí vytápěných hutnickým koksem a produkovaly jakostní a několikanásobně levnější plávkovou ocel. Tomuto konkurenčnímu tlaku a hospodářské krizi v letech 1873 až 1879 žádný z železářských podniků na Vysočině neodolal a nezachytil nástup v té době nových, mnohem produktivnějších technologií. Negativní úlohu zde sehrálo též chybějící železniční spojení, k jehož stavbě došlo až po zániku hutí, koncem 19. stol. a začátkem 20. století. Vystěhovalectví. Zrušení podniků přineslo dělnictvu a ostatním zaměstnancům hodně bídy, starostí i utrpení a vedlo k růstu vystěhovalectví, zejména do Severní Ameriky [16]. Toto vystěhovalectví proběhlo ve dvou vlnách, v první začátkem padesátých let, ve druhé koncem sedmdesátých let minulého století, s přesahem až do první světové války. Nemovité památky. Na celé Českomoravské vrchovině se zachoval jen skrovný počet hutnických památek. Většinu novověkých lokalit připomínají dnes už jen nálezy železářských strusek, převážně z dřevouhelných železářských pecí, méně již z kujnicích výhní a vzácně z pecí redukčních - výhní a dýmaček - z období přímé výroby železa z rud do konce 16. století. Nemovité památky hutnických pecí se nezachovaly. Torzem zůstávají základy dřevouhelné vysoké pece a kujnicího hamru v Dolním Bolíkově u Slavonic, zbytky navážecích ramp v Kadově, Polničce a v Dolním Bolíkově a četné, v krajině opuštěné cesty k bývalým hutím a náhony na vodní díla. V Kadově u Nového Města na Moravě se zachovala budova statku - dvora (obr. 2), která je jako Mayerhoff zakreslena již na jedné ze souboru map Novoměstského panství z roku 1741, jejichž autorem byl zeměměřič J. A. Křoupal. Ukázka části jedné z map se zakreslenou budovou statku Mayerhoff a kadovskou vysokou pecí, označenou jako Hochofen, je na obr. 3. Ze správních budov si připomeňme nedávno opravenou a zčásti rekonstruovanou budovu bývalého báňského úřadu ve Vříšti, nazývanou Panský dům, dále bývalou lokalitu hamru ve Vříšti (obr. 4) a níže po toku Fryšávky dosud stojící bývalou hamerskou hospodu v osadě Hamr u Líšné (obr. 5). Hamerské hospody byly nedílnou součástí každé jen trochu větší hutnické a slévárenské lokality. Připomínkou zaniklého železářství jsou také stavení a budovy závodů, ať strojírenských, či slévárenských ve Starém Ransku, Štěpánově nad Svratkou a v Batelově u Jihlavy, které byly postaveny na místech bývalých hutních provozů koncem minulého a začátkem tohoto století při přechodu na jinou výrobu. Ještě počátkem 20. století připomínaly na zdivo chalup už téměř rozebrané zříceniny (obr. 6) huť v Polničce u Žďáru nad Sázavou a koncem 19. století byly dominantou povodí řeky Svratky hutě ve Štěpánově, kde se dřevouhelná vysoká pec zachovala až do poloviny dvacátého století, kdy byla definitivně snesena. Na okrajích polních a lesních cest, ve vsích a na hřbitovech, zvláště ve Sněžném, Krucemburku, Štěpánově a okolí, ale též v okolí Dolního Bolíkova, jsou to dosud četné litinové kříže, které svou variabilitou a uměleckým provedením dokládají perfektní řemeslnou zručnost slévačů z druhé poloviny 19. století. Malá část litinových odlitků je uchována v muzeích ve Žďáře nad Sázavou, Novém Městě na Moravě, v Telči a ve Slavonicích a v podnikových nebo soukromých sbírkách. Ukázkou řemeslné a přitom umělecké práce slevačů 8

9 je litinový odlitek kamnové desky s motivem dvou horníků pracujících ve štole, nalezený jako litinový odpad pod okapem domu ve Velkých Losinách (obr. 7). Na místa posázavských hamrů upomínají například stavení mlýna v místech hamru Peklo v Horní Sázavě u Žďáru, bývalý Brdičkův mlýn ve Šlakhamru, patrně ještě s původním náhonem a s četnými zbytky strusek z redukčních pecí, a rozsáhlý areál Huťského dvora nad Dolní Sázavou. Informační hodnota železářských strusek. Z hlediska archeometalurgického si uchovávají velkou vypovídací hodnotu železářské strusky, jejichž složení a struktura jsou u nás, ale zejména v zahraničí, podrobně studovány [22], neboť poskytují metalurgické informace o tehdejších, dnes již zaniklých hutnických pochodech. Také složení a struktura strusek z železářských lokalit Vysočiny byly v posledních letech u nás podrobně analyzovány a jejich chemické složení je podle lokalit z nichž byly odebrány vzorky k analýzám souhrnně uvedeno v tabulkách 1, 2 a 3. Všechny analýzy chemického složení strusek, jejichž výsledky jsou uvedeny v citovaných tabulkách, byly provedeny metodou energiově disperzní rentgenové spektrální analýzy na metalografických výbrusech strusek s využitím analytických komplexů typů JEOL JXA 8600/KEVEX, JEOL JSM 840/TRACOR a JEOL JSM 840/LINK, při urychlovacím napětí elektronového paprsku v rozmezí 15 až 25 kv a při aplikaci korekčního systému ZAF, zahrnujícího korekce sejmutého spektra rentgenového záření na atomové číslo Z, absorpci A a fluorescenční zesílení F. Z každé lokality byly odebrány vždy nejméně tři charakteristické vzorky strusek. Výsledky analýz železářských strusek z uvedených lokalit vedly po matematickostatistickém zpracování k těmto hlavním závěrům: a) rozptyl koncentrace fosforu ve struskách z kujnicích výhní je významně větší než rozptyl koncentrace fosforu ve struskách z redukčních pecí pro přímou výrobu železa z rud; b) průměrná koncentrace fosforu ve struskách z kujnicích výhní, je statisticky významně vyšší než průměrná koncentrace fosforu ve struskách z redukčních pecí; c) rozdíl průměrných koncentrací oxidů železa ve struskách z kujnicích výhní a redukčních pecí pro výrobu železa přímo z rud je v mezích rozptylu shodný; významně se však liší rozptyly průměrných hodnot těchto koncentrací rozptyl hodnot koncentrací oxidů na bázi železa ve struskách z redukčních pecí pro přímou výrobu železa z rud je přitom statisticky významně větší než rozptyl hodnot koncentrací oxidů železa ve struskách z kujnicích výhní; z toho plyne, že zkujňování v kujnicích výhních probíhalo rovnoměrněji než přímá výroba železa z rud, jehož produktem byla železná houba; d) strusky z redukčních pecí pro přímou výrobu železa z rud a strusky z kujnicích výhní mají řádově vyšší koncentraci oxidů železa než strusky z dřevouhelných vysokých pecí; na rozdíl od vysokopecních strusek, které jsou převážně sklovité, mají strusky z redukčních pecí a kujnicích výhní převážně krystalovou strukturu, jejíž příklad je na obr.8; e) na podkladě analýz strusek, je možno s vysokou pravděpodobností usuzovat na pochod z něhož strusky pocházejí a tím přispět k určení technologie s níž se na příslušné lokalitě pracovalo. 4. ZÁVĚREM Zánik železářství na Českomoravské vrchovině měl však též světlé stránky. Vysočina, jak je tento kraj místně nazýván, se ekologicky zotavila z ran, které ji předtím hutnictví uštědřilo, a vyrostla do krásy, kterou již začátkem dvacátého století ocenili a dodnes oceňují básníci, literáti a malíři, nevyjímaje prosté občany této země, které trvale přitahuje její nevtíravá krása, harmonie polí, lesů a luk i architektura lidských sídel. LITERATURA [1] ŠIMEK, E. Velká Germanie Klaudia Ptolemaia. Masarykova univerzita. Sv. III, část l. Brno,

10 [2] PLEINER, R. Základy slovanského železářského hutnictví v českých zemích. NČSAV, Praha [3] KREPS, M. Železářství na Žďársku. Blok, Brno [4] KRUŤA, T. Moravské nerosty a jejich literatura Moravské muzeum, Brno [5] QUADRAT, O. Základy metalurgie železa. SNTL, Praha, [6] KUČERA, K. Železářství mezi Velkou Bíteší a Veverskou Bítýškou. Technické muzeum v Brně, Brno [7] KREPS, M. Soupis železných hutí na Moravě a ve Slezsku v období feudalismu. NTM v Praze, sv. 36, Praha, [8] PLEINER, R., aj. Dějiny hutnictví železa v Československu l. Academia Praha [9] NOVÝ, L. aj. Dějiny techniky v Československu. Academia. Praha, [10] JÍLEK, F., KUBA, J.,JÍLKOVÁ, J. Světové vynálezy v datech. Mladá fronta, Praha [11] FILIP, J. Keltská civilizace a její dědictví. NČSAV, Praha [12] STRÁNSKÝ, K., STRÁNSKÁ, R. Slévárenství 44, 1996, č. 4, s. [13] KOŘAN, J. Staré české železářství. Knižnice Dějiny práce sv. l, Praha [14] HOFMANN, G. Komorní železárny na Podbrdsku. Rozpravy NTM v Praze 1968, s. 25. [15] BOHUŠ, O. Stručné dějiny ocelářství na území Československa TEVUHP, řada 20, Praha [16] HOFFMANNOVÁ, J. Vystěhovalectví z Polné do Severní Ameriky. Nakladatelství Vysočina, Havlíčkův Brod, [17] STRÁNSKÁ, R., WINKLER, Z., STRÁNSKÝ, K. K historii tzv. Kratzerova hamru ve Žďáru nad Sázavou. In Archeologia Technica 9. Technické muzeum v Brně, 1994, s [18] STRÁNSKÝ, K., USTOHAL, V. Historie železářského hutnictví na Českomoravské vrchovině. In Sborník Muzea Dr. Bohuslava Horáka Rokycany. Tradice a současnost železářské výroby. Suppl. Historie 2/1996, Rokycany, s [19] STRÁNSKÝ, K.: Historie železářského hutnictví na Vysočině. In Cesta k pramenům. ŽĎAS a.s., Žďár nad Sázavou 1996, 6 s. [20] STRÁNSKÝ, K., USTOHAL, V., REK, A., STRÁNSKÝ, L. Železné hamry a hutě Českomoravské a Drahanské vrchoviny. Vysoké učení technické, Fakulta strojního inženýrství, ÚMI F. Píška, Brno 2003, 109 s., ISBN [21] CRONICA DOMUS SARENSIS. Krajské nakladatelství v Brně (Úvod napsal a latinský text revidoval J. Ludvíkovský, přeložil R. Mertlík, poznámky napsal M. Zemek). [22] TYLECOTE R.F.: A History of Metallurgy. 2 nd Edition, The Institute of Materials, London Obr.1. Pamětní deska hamru z roku 1642 v Batelově. Obr. 2. Kadovský dvůr (Mayerhoff) je značen již na mapě z roku Obr. 3. Dvůr Mayerhoff na mapě z roku 1741 autor J. A. Krzaupal (Křoupal). Obr. 4. Bývalý hamr ve Vříšti. Obr. 5. Bývalá hamerská hospoda v Hamru u Vříště. Obr. 6. Zbytky železné hutě v Polničce u Žďáru nad Sázavou na počátku 20. století. Obr. 7. Litinová kamnová deska s motivem horníků ve štole z Velké Losenice. Obr. 8. Typická mikrostruktura železná struska z kujnicí výhně. Fig. 1. Memory table of hammer from year 1642 in Batelov. Fig. 2. The farm in Kadov (Mayerhoff ) is marked on the map from year Fig. 3. The farm Mayerhoff on the map from year 1741 author J. A. Krzaupal. Fig. 4. The former hammer in Vříšť. Fig. 5. The former hammer pub (saloon) in Hamr near Vříšť. Fig. 6. The rests of metallurgical iron works in Polnička near Zďár over Sázava. Fig. 7. The cast iron stove desk with motif of miners in tunnel from Velká Losenice. Fig. 8. Typical micro structure of the iron slag from finery fire (refining hearth). 10

11 Obr.: Fig.: µm 11