Деревне вугілля як сировинний продукт Давньої Русі
Деревне вугілля було основним паливом у металургії періоду Давньої Русі. Дана стаття — спроба систематизації набутих знань минулих років, стосовно способів випалу деревного вугілля, введення у обіг нових гіпотез стосовно порід дерева, що могли використовуватись, а також проведення реконструкції д...
Збережено в:
| Дата: | 2013 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут археології НАН України
2013
|
| Назва видання: | Археологія і давня історія України |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/89427 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Деревне вугілля як сировинний продукт Давньої Русі / О.О. Коба // Археологія і давня історія України: Зб. наук. пр. — К.: ІА НАН України, 2013. — Вип. 10. — С. 207-209. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-89427 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-894272015-12-13T03:02:37Z Деревне вугілля як сировинний продукт Давньої Русі Коба, О.О. Публікації Деревне вугілля було основним паливом у металургії періоду Давньої Русі. Дана стаття — спроба систематизації набутих знань минулих років, стосовно способів випалу деревного вугілля, введення у обіг нових гіпотез стосовно порід дерева, що могли використовуватись, а також проведення реконструкції для з’ясування технологічних аспектів випалу і подальшого використання деревного вугілля у горнах. Древесный уголь был основным горючим в металлургии периода Древней Руси. Данная статья — попытка систематизации полученных знаний прошлых лет касаемо способов выжигания древесного угля; введения в оборот новых гипотез относительно пород, которые могли использовать, а также реконструкция для выяснения технологических аспектов выжигания и дальнейшего использования древесного угля в горнах. Charcoal was the main fuel in metallurgy of Ancient Rus. This article is the attempt of systematization of knowledge about the ways of charcoal burning- off; intoduction of the new hypothesizes about rock, which could have been used. The reconstructions of technological aspects of charcoal burning-off and further using this material for furnaces are examined. 2013 Article Деревне вугілля як сировинний продукт Давньої Русі / О.О. Коба // Археологія і давня історія України: Зб. наук. пр. — К.: ІА НАН України, 2013. — Вип. 10. — С. 207-209. — укр. 2227-4952 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/89427 [662.711:902].001.891.5”653” uk Археологія і давня історія України Інститут археології НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Публікації Публікації |
| spellingShingle |
Публікації Публікації Коба, О.О. Деревне вугілля як сировинний продукт Давньої Русі Археологія і давня історія України |
| description |
Деревне вугілля було основним паливом у металургії періоду Давньої Русі. Дана стаття — спроба
систематизації набутих знань минулих років, стосовно способів випалу деревного вугілля, введення у
обіг нових гіпотез стосовно порід дерева, що могли
використовуватись, а також проведення реконструкції для з’ясування технологічних аспектів випалу і подальшого використання деревного вугілля у горнах. |
| format |
Article |
| author |
Коба, О.О. |
| author_facet |
Коба, О.О. |
| author_sort |
Коба, О.О. |
| title |
Деревне вугілля як сировинний продукт Давньої Русі |
| title_short |
Деревне вугілля як сировинний продукт Давньої Русі |
| title_full |
Деревне вугілля як сировинний продукт Давньої Русі |
| title_fullStr |
Деревне вугілля як сировинний продукт Давньої Русі |
| title_full_unstemmed |
Деревне вугілля як сировинний продукт Давньої Русі |
| title_sort |
деревне вугілля як сировинний продукт давньої русі |
| publisher |
Інститут археології НАН України |
| publishDate |
2013 |
| topic_facet |
Публікації |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/89427 |
| citation_txt |
Деревне вугілля як сировинний продукт Давньої Русі / О.О. Коба // Археологія і давня історія України: Зб. наук. пр. — К.: ІА НАН України, 2013. — Вип. 10. — С. 207-209. — укр. |
| series |
Археологія і давня історія України |
| work_keys_str_mv |
AT kobaoo derevnevugíllââksirovinnijproduktdavnʹoírusí |
| first_indexed |
2025-07-06T17:20:28Z |
| last_indexed |
2025-07-06T17:20:28Z |
| _version_ |
1836918955557519360 |
| fulltext |
207ISSN 2227-4952. археологія і давня історія України, 2013, вип. 10
о. о. к о б а
ДЕРЕВНЕ ВУГІЛЛЯ
ЯК СИРОВИННИЙ ПРОДУКТ ДАВНЬОЇ РУСІ
Деревне вугілля було основним паливом у мета-
лургії періоду Давньої русі. Дана стаття — спроба
систематизації набутих знань минулих років, сто-
совно способів випалу деревного вугілля, введення у
обіг нових гіпотез стосовно порід дерева, що могли
використовуватись, а також проведення реконс-
трукції для з’ясування технологічних аспектів ви-
палу і подальшого використання деревного вугілля
у горнах.
к л ю ч о в і с л о в а: деревне вугілля, горно, випал
вугілля, дьоготь, фосфор.
За дослідженнями Б. А. Рибакова, основною сиро-
виною для підтримання високої температури в мета-
лургійних горнах Давньої Русі було деревне вугілля
[Рибаков, 1948, c. 273]. Для його випалу використо-
вувались різні способи та тепло-технічні споруди.
Однак, його отримання могло бути побічним про-
дуктом при смолокурінні та вигонці дьогтю, але ця
маса вугілля не могла задовольнити попит на паливо
в різних видах ремесел, що потребують отримання
високих температур.
Деревне вугілля представляє собою твердий по-
ристий високовуглецевий продукт, що отримується з
деревини в результаті нагрівання без доступу, або при
незначному доступі повітря. На думку Б. О. Колчина,
величезні лісові масиви у сільській місцевості в пе-
ріод Русі створювали необхідну і практично необме-
жену сировинну базу для виготовлення металургій-
ного палива [Колчин, 1953, c. 31]. Крім дешевизни,
це паливо мало ще ряд плюсів, у ньому майже немає
сірки, а вміст золи складає не більше 3 %. Проте у
деревному вугіллі є фосфор, який майже весь перехо-
дить у метал. Болотні руди початково вміщували фос-
фор, тому дуже важливо було застосовувати паливо з
його мінімальним вмістом. За даними М. Ф. Гуріна,
ще наприкінці XIX ст. було доведено, що причиною
крихкості металу певною мірою, є деревне вугілля,
що було випалене без дотримання правил при за-
готівлі [Гурин, 1982, c. 91]. Встановлено, що листяні
породи мають фосфору в чотири рази більше, ніж
хвойні. Одна і та ж порода з одного району може мати
фосфору в два рази більше, ніж з іншого району. Кора
сосни і ялини має у 12—15 разів більше фосфору,
ніж сам стовбур. Вміст фосфору у деревному вугіллі,
отриманому із деревини без кори, складає 0,016 % в
сосновому, 0,017 % в ялиновому і 0,037 % в березо-
вому. Таким чином, проводячи випал, необхідно було
враховувати чимало технологічних аспектів. Аналі-
зуючи етнографічні матеріали, М. Ф. Гурін прийшов
до висновку, що в ХІХ—ХХ ст. найчастіше заготів-
ля сировини проводилась між 15 червня і 15 серпня,
коли закінчувався рух соку у деревах [Гурин, 1982,
c. 101]. Важко сказати, чи знали металурги в І тис.
ці тонкощі, але знаючи особливості переходу фосфо-
ру в метал, відсоток фосфору в болотних рудах, ко-
ефіцієнт можливого виходу, можна більше дізнатись
про металообробку і виготовлення палива.
Випал деревного вугілля проводився найчастіше у
лісі подалі від селищ. У археологічному матеріалі є
знахідки ям, в яких зберігалось вже готове вугілля.
В свою чергу, відомі два способи випалу: в ямах і ку-
пах [Коробкин, 1948, c. 73].
Ямний спосіб був найдавніший [Очерки, 1997,
c. 143]. У зручному місці викопувалась яма, у яку
складали поліна і сучки дерев. Яма щільно закрива-
лась дерном і замазувалась глиною, лише зверху купи,
в центрі і боках ями залишались невеликі отвори для
слабкого притоку повітря. Вугільник запалював дрова
і давав їм усім частково прогоріти при слабкому до-
ступі повітря. Коли температура підвищувалась, усі
отвори щільно закривались і дровам давали повністю
обвуглитись, а потім вугіллю — можливість охолону-
ти [Петраускас, 2006, c. 83]. На думку М. Ф. Гуріна, © О.О КОБА, 2013
УДК [662.711:902].001.891.5”653”
П у б л і к а ц і ї
208 ISSN 2227-4952. археологія і давня історія України, 2013, вип. 10
головна проблема полягала у правильному регулю-
ванні доступу повітря [Гурин, 1982, c. 113]. Процес
випалу в залежності від кількості дров тривав від де-
кількох днів до місяця і більше. Такий спосіб випалу
застосовувався в Росії ще в XVIII—XIX ст. Згідно да-
них Б. О. Колчина, вихід вугілля при ямному способі
по об’єму складав 30—33 %, а по масі не більше 12 %
[Колчин, 1953, c. 87].
Що стосується випалу в купах, він протримався
до середини XX ст. Практично встановлено, що цим
способом можна отримувати більш високоякісне
вугілля із вмістом вуглецю до 95 % [Безпалько, 1936,
c. 14]. Елементарний склад деревного вугілля зале-
жить, головним чином, від температури обвуглюван-
ня: чим вона вища, тим більше у вугіллі буде вуглецю
і менше водню, кисню і азоту. Наприклад, у дерев-
ному вугіллі отриманому, при температурі 450°С, в
середньому міститься 85 % С, 3 % Н и 12 % (O + N).
Таким чином, процес випалу у купах тривав декілька
днів (у залежності від розміру купи) і вимагав окре-
мих знань. Важливо було правильно скласти дрова,
прикрити їх шаром гілок, моху і соломи, а зверху за-
сипати шаром землі, влаштувати правильний приток
повітря через отвір піддувала, зробити відвід газів
через димові отвори, щоб не допустити хлопків і ви-
бухів, які можуть зруйнувати купу.
Таким чином, на думку М. Ф. Гуріна, отримати ви-
сокоякісне вугілля для сиродутного процесу була вже
не таке просте звадання, оскільки його головна мета-
лургійна цінність полягала у високому вмісті вуглецю
і відповідній механічній твердості, від чого залежала
маса витрат палива [Гурин, 1982, с. 112].
Одна з останніх реконструкцій випалу деревного
вугілля, проведена Північною експедицією, встано-
вила, що найзручнішими для випалу значної кількості
вугілля були дерева близько 8 м висотою, діаметром
стовбура до 0,08 м на висоті від 1,3 м [Північна, 2007,
c. 223]. Експериментально було доведено, що за деся-
тигодинний робочий день одна людина могла підго-
тувати до 15 таких дерев. В таком випадку викопува-
лась яма, що мала діаметр приблизно 1,5 м і глибину
близько 0,7 м. У центрі встановлювався кілок на який
вертикально складалися дрова. Ззовні все засипалось
дерном. Реконструкція показала, що випал такої маси
продовжувалась близько місяця.
Водночас, за реконструктором Б. Поповим, міг ви-
користовуватись ще один, дещо спрощений варіант
[Попов, 2012]. Викопуватись яма глибиною 50—
100 см, і діаметром 70—100 см, у якій розводилось
багаття і поступово яму заповнювали гілками довер-
ху. Коли усе прогорало, яму засипали спочатку лис-
тям, а потім перекривали вихід повітря, засипаючи
піском і землею. Усе залишалося на декілька днів,
а потім розкопувалось і вугілля просіювалось. Цей
спосіб застосовували для швидкого добування не-
значних обсягів вугілля.
Вже вказувалось, що окремі породи дерев не могли
використовуватись для отримання деревного вугіл-
ля через релігійні вірування, так само, як і те, що при
виготовленні окремих сакральних предметів могло ви-
користовуватись вугілля окремих специфічних дерев
для передання енергетики і сили. Так наприклад, клен
могли не використовувати навіть на дрова (це ніби жива
людина). Вільха могла використовуватись для виготов-
лення оберегів, але нарівні з кленом, бузиною і старою
вербою була проклятим деревом. Береза ж була захис-
ником від нечистої сили, а також давала силу жінкам.
Дуб взагалі у період язичництва був священним, а та-
кож джерелом чоловічої сили. Таким чином, при куван-
ні наприклад зброї, на світоглядному рівні майстер міг
спеціально брати, вугілля з дуба, а при куванні, напри-
клад, прикрас для жінки, вугілля з берези. Але ця хитка
теорія потребує доказів і досліджень.
В свою чергу, при петрографічному вивченні
шлаків виявлені сліди вугілля і деревини, а також за-
лишки вугілля в деяких шматках. Можна стверджува-
ти, що для випалу заготовлювались дрова як хвойних,
так і листяних порід дерев. Б. О. Колчин, наприклад,
досліджуючи шматки, найчастіше зустрічав вугілля,
випалене із сосни, але зрозуміло, що використовува-
лись і інші породи дерев [Колчин, 1953, c. 32]. При-
пускають, що найчастіше це була деревина берези та
дуба. Залишки деревного вугілля з цих порід зафіксо-
вані в заповненні ям, пов’язаних як із виготовленням
так, і зі зберіганням деревного вугілля.
Для випалу могла застосовуватись деревина інших
порід. В залежності від структури та твердості можна
виділити три групи сировини: листяні породи дерев з
твердою деревиною (береза, дуб, граб, бук, в’яз); хвойні
породи сосна і ялина та листяні породи з м’якою дере-
виною (осика, липа, верба, вільха, тополя.)
Оскільки щільність деревного вугілля з різних порід
дерев різна, для березового вугілля наприклад вона
становить 0,38 г/см3, соснового 0,29 г/см3, ялинового
0,26 г/см3 зрозуміло, що час нагрівання металу у горнах,
формування ядра, і час, за який вугілля буде прогорати,
теж буде різний [Radwan, 1959, c. 476]. У ході дослід-
ження під час конференції по давньоруській металургії
у м. Олевськ, автор здійснив спробу випалювання трьох
різних видів деревного вугілля в однакових умовах. Пе-
ред цим було заготовлено вугілля з дуба, сосни та збору
з листяних порід з м’якою деревиною.
Для експерименту були побудовані три приблизно
однакових горна з глини, що мали підковоподібну фор-
му, висоту близько 10 см, загальну довжину 40 см, з
яких 30 см відносились до центральної частини і 10 см
до виходу для міхів. Найбільша внутрішня ширина
склала 10 см. В кожне горно було засипано близько 1 л
деревного вугілля кожної з порід дерева. Для піддуву
використовувались шкіряні міхи.
Перше випалювання проводився над пробою дубо-
вого вугілля. Центральне ядро горіння сформувалось
приблизно через 4 хв. 42 сек. Завантажений зачищений
залізний прут товщиною в 18 мм почав чорніти при че-
рез 2 хвилини 55 сек. Горіння продовжувалось близько
20 хв. Після чого вугілля було залите водою, а потім
зібране і поміщене для виміру вцілілого об’єму. В ре-
зультаті, за визначений час вигоріло приблизно 80 %
вугілля.
Друге випалювання проводилось над пробою со-
снового вугілля. Центральне ядро горіння сформува-
лось за 3 хв. 40 сек. Зачищений заново залізний прут
дійшов до чорного кольору за 1 хв. 35 сек. Випалю-
вання проводилось протягом 20 хв, після чого вугілля
209
коба о.о. Деревне вугілля як сировинний продукт Давньої Русі
ISSN 2227-4952. археологія і давня історія України, 2013, вип. 10
було залите водою для визначення об’єму. Виявилось,
що за визначений час прогоріло близько 83—85 %.
Третє випалювання проводилось з м’яких листяних
порід дерева. Ядро горіння сформувалося за 4 хв.
40 сек. Залізний прут був знову зачищений. Чорний
колір з’явився, на 1 хв. 27 сек. Горно прогорів на протязі
20 хв. Об’єм визначений після залиття і збору, показав,
що вигоріло близько 90—92 %.
З’ясовано, що найбільший діаметр ядра горін-
ня був у випалу дубового вугілля — 16 см, у со-
снового 13 см, у вугілля з м’яких порід дерев
11 см. Таким чином, дослідження експеримен-
тально показали, що найшвидше нагрівається
метал у готовому ядрі, в деревному вугіллі неве-
ликих розмірів, з м’яких порід дерев де, скоріш
за все, була досягнена найбільша температура.
Але ядро горіння формувалось не так швидко, як
у горні, в якому використовувалось хвойне вугіл-
ля. Найбільше ж ядро було сформоване у горні
при використанні дубового вугілля. В свою чер-
гу, швидкість розгорання дубового вугілля була
найнижча. Таким чином, при використанні різ-
них порід деревного вугілля, коваль міг забезпе-
чити необхідні температуру, ядро горіння і вит-
рати сировини. Але питання щодо використання
цього майстрами визначеного періоду, потребує
подальшого дослідження.
Безпалько І. М. Щоденник н/с Поліської експедиції
історії техніки АН УСРР, 1936 р. / І. М. Безпалько //
НА ІА НАНУ, ф. ІІMK, № 2, с. 12.
Гурин М. Ф. Древнее железо бeлopуccкoгo поднепро-
вья (I тысячелетие н. э.) / М. Ф. Гурин. — Минск: На-
ука и техника, 1982. — 384 c.
колчин Б. а. Чёрная металлургия и металлообработ-
ка в Древней Руси (домонгольский период) /Б. А. Кол-
чин // МИА. — 1953. — № 32. — 257 c.
коробкин в. а. Углежжение (теория и практика) /
В. А. Коробкин, под ред. М. А. Павлова. — Сверд-
ловск—М.: Металлургиздат, 1948. — 340 c.
очерки по истории древней железообработки в
Восточной Европе / Н. Н. Терехова, Л. С. Розанова,
В. И. Завьялов и др. — М.: Наука, 1997. — 388 с.
Північна експедиція ІА НАН України: Матеріали і
дослідження. Вип. 1: Поселення між Ходосівкою і Ліс-
никами. Дослідження 2003 р. — К., 2007. — 264 с.
Петраускас а. в. Ремесла та промисли сільського
населення Середнього Подніпров’я в ІХ—ХІІІ ст. /
А. В. Петраускас. — К.: КНТ, 2006. — 200 с.
[Попов] коваль Богдан: Кузнечная традиция Руси.
Древесный уголь / Богдан [Попов] Коваль // [Елект-
ронний ресурс] http://www.kuznya.kiev.ua/doc/coal.htm
(від 24.10.2012).
рыбаков Б. а. Ремесло Древней Руси / Рыбаков Б. А. —
М.: Изд-во Академии Наук СССР, 1948. — 803 с.
Radwan M. Interpretacja odslonietych miclerzy swie-
tok-rzyskich / M. Radwan.— KHKM, R. VII. — 1959. —
№ 3. — S. 476.
а. а. к о б а
ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ КАК
СЫРЬЕВОЙ ПРОДУКТ ДРЕВНЕЙ РУСИ
Древесный уголь был основным горючим в
металлургии периода Древней Руси. Данная ста-
тья — попытка систематизации полученных зна-
ний прошлых лет касаемо способов выжигания
древесного угля; введения в оборот новых гипотез
относительно пород, которые могли использовать,
а также реконструкция для выяснения техноло-
гических аспектов выжигания и дальнейшего
использования древесного угля в горнах.
O. K o b a
chARcOAL AS RAw MATeRIAL
OF АncIenT RuS
Charcoal was the main fuel in metallurgy of
Ancient Rus. This article is the attempt of systemati-
zation of knowledge about the ways of charcoal burn-
ing-off; intoduction of the new hypothesizes about rock,
which could have been used. The reconstructions of
technological aspects of charcoal burning-off and fur-
ther using this material for furnaces are examined.
|