3. Развитие ремесла

Одним из крупных средневековых городов был Лондон, население которого в XIV в. достигало 40 тыс. чел. Борьба против эксплуатации и притеснений феодалов, рост конкуренции стекающихся в города беглых крестьян заставили ремесленников объединяться в цехи. Цех объединял городских ремесленников одного или нескольких близких промыслов. Полноправными членами цехов были только ремесленники-мастера, имевшие небольшое количество подмастерьев и учеников. Цех регламентировал процесс производства. Он являлся феодальной формой организации ремесла.

В XI-XV вв. был достигнут более высокий уровень развития производительных сил, но техника ремесла основывалась на ручном труде, в ремесле использовались орудия, приводимые в действие руками человека. Отсюда и название ремесла - «рукомесло».

В производстве тканей были заняты цехи шерстобитов, прядильщиков, ткачей. После тканья сукно подвергалось валянию, которое происходило в особых валяльных мастерских-сукновальнях. Далее производились стрижка, ворсование, окраска, и только после этого сукно уже шло в продажу. Только в Париже в начале XIV в. было свыше 300 ремесленных цехов, объединявших 5,5 тыс. ремесленников.

4. Выплавка металла

Вначале основным способом получения железа был сыродутный процесс, при котором происходит прямое восстановление железа из руды. Сыродутный горн VI – VIII вв. сооружался из глины и иногда обкладывался камнем. Высота сыродутного горна достигала 35 см, диаметр – 60 см, толщина стенок – 5-7 см. В горн закладывались железная руда и древесный уголь, и мехами нагнетался воздух. В результате восстановления руды получалась железная крица до 8 кг весом. Процесс восстановления железа продолжался 2-2,5 час.

В сыродутном горне вследствие высокой температуры, одинаковой по всему объему рабочего пространства горна, происходил процесс прямого восстановления железной руды. Извлекаемая из горна крица (кусок малоуглеродистого железа губчатого строения с некоторым количеством серы, фосфора, кремня, марганца и других примесей со шлаковыми включениями) в дальнейшем проковывалась, в результате чего получалось сварное железо. Низкая степень извлечения железа из руды (не больше 50%) и очень незначительная производительность не удовлетворяли увеличивающегося спроса на металл.

Стремление устранить эти недостатки привело к увеличению высоты самого горна и к усилению дутья путем применения водяного колеса для приведения в действие воздуходувных мехов. Эти преобразования изменили и сам процесс. Температура в верхней части горна понизилась до 750-900, и поэтому железная руда восстанавливалась раньше, чем образовывался шлак. Благодаря этому уменьшились потери железа в шлаке, а само железо сильнее науглероживалось.

В результате в нижней части печи, где температура под влиянием дутья повысилась до 1350, вместо твердого железа получался жидкий чугун. Сперва чугун получался случайно вследствие отклонения сыродутного процесса от нормального хода. С течением времени его начали применять для производства отливок, а несколько позже негодный для литья чугун пускали вместе с рудой во вторичную переплавку. Передел чугуна в мягкое железо во второй плавке требует меньшего расхода топлива и руды, а железо получается лучшего качества. Впоследствии сыродутный процесс стал постепенно вытесняться двухступенчатым способом получения стали: сначала чугун, потом – сталь. Первая стадия называется доменным процессом, вторая – кричным переделом.

Высота доменной печи XV-XVI вв. доходила до 4,5 м, а внутренний диаметр был равен примерно 1,8 м. Меха приводились в движение уже водяным колесом. Если из одного сыродутного горна при напряженной работе в сутки могли получить только 8 кг железа, то в такой доменной печи уже производили 1,6 т чугуна.

Для передела чугуна в железо сооружали кричный горн, в который загружали 150-200 кг чугуна, располагая его на слое горящего древесного угля. Плавясь, чугун капля за каплей стекал вниз, проходил через окислительную область против фурм, через которые подавался воздух, теряя часть углерода. Здесь же окислялось железо, образуя двойной силикат железо-марганца, который, попадая на дно горна, расплавлялся в шлаке, оставшемся от предшествующей операции. Этот шлак постепенно окислял углерод металла, лежащего на дне горна, отчего температура его плавления повышалась, металл «загустевал». Его поднимали ломом повыше фурм с тем, чтобы он проплавился еще раз. Под воздействием дутья и вытапливающегося на губчатой массе шлака происходило дальнейшее выгорание углерода, и вновь осевший на дно горна металл быстро становился мягким, легко сваривающимся. Постепенно на дне горна образовывался ком, крица (весом 30-100 кг и более), которая извлекалась из горна для проковки под молотом с целью ее уплотнения и выдавливания жидкого шлака.

Кричный передел протекал от 1 до 2 час. В сутки в кричном горне можно было получить около 1 т металла, причем выход горного кричного железа составлял 90-92% веса чугуна.