Для изготовления железа на территории Руси использовался лимонит (бурый железняк), а также некоторые его разновидности. Сырье отличалось посредственным качеством с низкой концентрацией металла. Бурый железняк встречался почти по всей территории Руси в больших количествах и это огромный плюс.Лимонит в основном добывали на болотах, из-за чего железняк даже получил соответствующее название – болотный. В отличие от других мест залежей руды, на болоте ее можно было буквально копать лопатой, настолько близко она находилась к поверхности. Всего использовалось три способа добычи бурого железняка.
Первый способ предполагал выкопку придонного ила на озерах и реках, берущих начало из болот. Для этого использовался плот, который один человек удерживал шестом, а другой в это время доставал со дна ил.
Основные достоинства этого способа: небольшие нагрузки для работников и простота выполнения. Главный недостаток – большое количество воды, которая поднимается вместе с илом, и зачастую с рудой приходилось доставать пустую породу. Также сложно поднимать ил с глубины.Еще один метод – зимний. Во время холодов протоки замерзают до дна. Добытчики вырубали лед и донные отложения, в которых содержался бурый железняк. Преимуществом этого способа является одновременная добыча большого объема породы, но физически очень сложно ломать лед и работать с мерзлой землей.
Наиболее распространенным был третий метод. У болотных озер либо протоков на берегу работники строили сруб квадратной формы, размером примерно 4 на 4 м. Далее в срубе выкапывали слоями почву, постепенно углубляясь и добывая руду.
Во избежание обрушения почвы, подкидывались бревна. Вода, которая неизбежно появлялась во время добычи руды, вычерпывалась. Этот способ позволял изымать крупный слой с бурым железняком при сравнительно небольших трудозатратах.
Как производили железо на Руси?
На Руси применялась технология производства путем прямого восстановления руды с содержанием железа. Такой способ называется сыродутным. В мире им пользовались почти 3000 лет вплоть до начала 17 века, когда появился чугун. Во время сыродутного процесса породу мелко дробили и грузили в горн вместе с древесным углем. Окись углерода, возникшая в ходе сгорания угля внизу печи, поднималась наверх, нагревала руду, уголь и вступала с ними в химическую реакцию. При этом окись железа руды восстанавливалась до оксида железа.
Часть этого оксида становилась металлическим железом, а все остальное превращалось в шлак, отделяя руду от металла. Шлак в жидком виде стекал вниз, откуда его регулярно убирали. Твердые части железа по мере прогорания угля также опускались на дно и сваривались друг с другом, образуя крицу – железный ком. Производственный процесс называли «варкой железа».
