technologie výroby dřevěného uhlí pod nestabilním příkrovem

technologie výroby dřevěného uhlí pod nestabilním příkrovem

ARCHEOLOGIA TECHNICA / 25 / 2014 / 40–48
40
TECHNOLOGIE VÝROBY DŘEVĚNÉHO UHLÍ
POD NESTABILNÍM PŘÍKROVEM
Jiří Kadera
V příspěvku jsou představeny základní způsoby výroby dřevěného uhlí v zařízeních pod nestabilním příkrovem–tzv. milířích, užívané v kontinentální
Evropě od středověku do 20. století. V textu jsou popsány hlavní konstrukční typy milířů a technologické aspekty výroby.
klíčová slova: technologie – milíř – dřevěné uhlí – uhlířství – lesní řemesla – zpracování dřeva
TECHNOLOGY OF PRODUCTION OF CHARCOAL UNDER UNSTABLE NAPPE
The contribution introduces some basic methods of charcoal production in facilities with unstable nappe in so-called “charcoal heaps” used
in continental Europe from the Middle Ages to the 20th century. The main types of charcoal heaps constructions and technological aspects
of production are described in the text
key words: technology – charcoal heap – charcoal – charcoal burning – wood crafts – forest exploitation
Dřevěné uhlí bylo po několik století výhradním redukčním činidlem při metalurgických procesech a na jeho výrobu a dopravu
bylo vázáno velké množství pracovní síly (dřevaři, uhlíři, formani
a další). Výrobní zařízení a postupy užívané v kontinentální Evropě
při výrobě dřevěného uhlí neprošly až do počátku průmyslové
revoluce významnějším vývojem. Teprve zpřístupnění lesních
porostů (infrastruktura – plavební kanály, cesty apod.) umožnilo
zefektivnit jeho výrobu, pálením ve stabilních jedno či dvoukomorových pecích anebo retortách. Dřevěné uhlí bylo ve střední
Evropě od poloviny 19. století nahrazováno v metalurgii koksem,
což znamenalo pomalý zánik uhlířského řemesla.
V článku je kladen důraz na prezentaci výrobních zařízení. Popisy
výběru místa a dřeva k milíření, kvalitativní aspekty používaných
dřev a výsledného produktu jsou zmiňovány velmi okrajově.
VÝROBNÍ ZAŘÍZENÍ A TECHNOLOGIE
Výroba dřevěného uhlí pod nestabilním příkrovem probíhá za kontrolovaného částečného přístupu vzduchu. V průběhu výrobního
procesu dochází k prostorovým změnám na výrobním zařízení.
Hlavním produktem je dřevěné uhlí. Možné je i jímání vedlejších
produktů (dřevný ocet, dehet, dřevný líh a další), což umožňuje
použití podkladu (podezdívka, jílová vrstva, kámen aj.), který slouží
k vyvedení vedlejšího produktu mimo vlastní zařízení.
Hlavním zařízením používaným k výrobě dřevěného uhlí pod
nestabilním příkrovem byl milíř. Milíře se dělí na stojaté a ležaté.
Hlavními konstrukčními typy milíře stojatého jsou milíře německé,
slovanské či vlašské, také nazývané italské. Ty se od sebe liší především konstrukcí krále a použitím roštu. Zvláštním případem je typ
milíře komínového. Milíře německé, vlašské a komínové se zapalují
shora i odspodu. Milíř slovanský lze zapálit pouze odspodu.
Milíře ležaté se rozlišují na dva hlavní typy, dle regionu ve kterém byly používány. Ležatý milíř švédský a štýrský, také nazývaný tyrolský.
Za další výrobní zařízení pod nestabilním příkrovem lze považovat zemní jámu a tzv. jámové milíře, které tvoří přechod od zemní
jámy k milíři.
Zemní jáma
Praktikování technologie uhelných jam lze odvodit z archeologických nálezů. Na území střední a severní Evropy a Skandinávského
poloostrova bylo v minulém století nalezeno několik uhelných jam.
Jámy se vyhloubily v tvrdé, ne však písčité a kamenité půdě, nejčastěji o hloubce 75–100 cm a šířce 120–160 cm. Půdorys, hloubka
i šířka jam se však dle dochované literatury měnily region od regionu. Jámy bývají nalézány jednotlivě i ve skupinách.
Do středu jámy se zabodla tyč, kolem níž se stavěla svisle polena.
Po naplnění jámy byla tato zakryta chrastím, chvojím, listím, drny
a zeminou. Středová tyč byla poté vytažena a vzniklým kanálem
byla jáma zapalována. V úrovni terénu byly ponechány vzduchové
kanály pro únik plynných produktů vzniklých při výpalu.
Literatura, archeologické nálezy a samotný princip výroby v zemních jamách byl prezentován a věrně popsán Jiřím Kmoškem (2011).
41
ZKOUMÁNÍ VYROBNÍCH OBJEKTŮ A TECHNOLOGIÍ ARCHEOLOGICKÝMI METODAMI
Ležatý milíř
Langmeiler, Liegende Meiler, Haufe, Liegende Werke – GER /
Liggmila – SWE / Lamamiilu – FIN
Tento typ výrobního zařízení byl nejvíce využíván v lesnatých
regionech s vysokým zastoupením jehličnatých dřevin (Švédsko,
Štýrsko, Tyrolsko, Dolní Rakousko). Do ležatého milíře se nejčastěji
skládala odkorněná jehličnatá kulatina1. Kulatina byla odkorňo-
vána z důvodu lepšího a rychlejšího vyschnutí dřeva. Odkorněním
se též předcházelo kůrovcovým kalamitám. Čím sušší dřevo bylo
do milíře skládáno, tím se docílilo lepší kvality i množství vyrobeného dřevěného uhlí. Jehličnaté dřevo je i ve větších délkách
dostatečně rovné a skladné, lépe se s ním manipuluje při skládání
milíře. Dřevo uhlíři skládali horizontálně, do „hranice“, a proto měl
výsledný půdorys nejčastěji tvar obdélníku (obr. 1).
Obr. 1: Půdorys ležatého milíře
Základním rozměrem byla délka skládaných kulatin, tedy šířka
milíře, která se pohybovala od 2–10 m2. Délka milíře pak byla 2–3
násobkem šířky a výška milíře 1–2 násobkem šířky (Bergström 1935,
Weniger 1851). Ve Štýrsku byly kmeny nejčastěji kráceny na délku
2,5–4 m, zatímco ve Švédsku se jejich délka pohybovala od 6 do 10 m
(Berg 1860).
Objem dřeva v ležatých milířích byl velmi proměnlivý. Nejmenší
známé milíře obsahovaly 30 m3 dřeva (Berg 1860). Do největších mohlo být naskládáno až 700 m3 dřeva (Dombrowski 1886).
Nejčastěji se stavěly milíře o objemu cca 150–500 m3 dřeva (Weniger
1851, Dombrowski 1886).
Pokud byl milíř příliš dlouhý, bylo v něm vyráběné uhlí delší dobu
vystavováno žáru a ztrácelo na kvalitě. Tomu se dalo předejít
postupným vyhrabáváním uhlí a zpětným zahazováním milíře
zeminou s mourem. Pokud byl milíř krátký, po výpalu zůstávalo
v bocích větší množství nezuhlených zbytků dřeva.
Před vlastní stavbou bylo nejprve upraveno uhliště obdélníkového
tvaru s nakloněnou rovinou (2–3°), aby mohlo být během výpalu
co nejúčinněji využito proudění vzduchu v milíři (Wilhelm 1860, Berg
1860). Samozřejmostí bylo odstranění kořenů, kamenů, stržení drnu
a udusání země. V terénech s vyšší hladinou spodní vody se uhliště
uměle vyvyšovalo nad terén. Pokud bylo zapotřebí uchránit uhliště před proudící vodou, zřizovaly se odvodňovací příkůpky. Milíř
se stavěl tak, aby delší strany (boky) byly po svahu.
Na upravený plac uhlíř nejprve v celé předpokládané délce milíře
položil po svahu 3–7 kusů kulatiny o průměru 10–20 cm, tzv. rošt.
Mezery mezi kulatinami v roštu byly stejně velké, cca 50–100 cm.
Mezi patou boku milíře a roštem musela být min. 50–100 cm
mezera kvůli dobrému proudění vzduchu.
V předním čele milíře se do země zarazily 2–3 dřevěné tyče o průměru
cca 8 cm, které se zapřely vzpěrami, aby odolaly následnému tlaku
skládaného dřeva. Způsob skládání a položení roštu dokládá obr. 2.
Obr. 2: Řez ležatým milířem švédského typu (dle Wenigera 1851)
ARCHEOLOGIA TECHNICA / 25 / 2014
42
Obr. 3: Řez ležatým milířem štýrského typu (dle Wenigera 1851)
K oběma čelům milíře a po vrchním obvodu se kladla slabší kulatina.
Silnější se skládala co nejvíce ke středu milíře. K přednímu čelu milíře
(odkud se milíř zapaluje) se skládala nižší vrstva dřeva než k čelu
zadnímu. Sklon poskládaného dřeva mezi předním a zadním čelem
byl u švédských milířů obvykle cca 10–15°. U štýrských milířů do 10°.
Zápalný kanál u švédského typu byl vyveden na svrchní hranu předního čela. Uvnitř milíře byl vyveden až do boků. Vytvářel se 1,5–1,8 m
nad zemí, cca 30–45 cm od čela a jeho průměr byl 30–45 cm. Kanál
se vyplňoval snadno hořlavým materiálem (třísky, chrastí, dřevěné
uhlí apod.). U štýrského typu milíře nebyl zápalný kanál vyveden
do boků, ale k patě předního čela (viz obr. 3).
Při skládání bylo nutné dbát na co nejmenší výskyt dutin. Ty se
vyplňovaly dřevem slabších dimenzí, štěpinami, třískami apod.
Kulatinu uhlíř skládal tak, aby se v bocích skládané hráně netvořily
výstupky či díry, tzv. začelování. Proto bylo velmi důležité si dřevo
velmi dobře připravit již při těžbě a mít je zakrácené na stejnou
délku. V zadním čele se u švédských milířů kulatina skládala tak,
aby byla samonosná, tedy bez nutnosti instalace kůlů zarážených
do země a vzpěr. Zadní čelo nebývalo obedněné. Jeho vrchní hrana
bývala skládána kvůli tahu vzduchu zaobleně. Když do tohoto
místa při výpalu dorazila žhavá zóna, bylo snadnější na milíři udržet svrchní plášť. Pokud se zadní čelo obedňovalo, jako u milířů
štýrských, mohla jeho vrchní hrana mít ostřejší úhel.
Následně byl celý milíř pokryt silnou vrstvou jehličnatého chvojí,
trávou, mechem, rákosem, suchým listím apod., tzv. spodním pláš-
Obr. 4: Průběh výpalu ležatého milíře švédského typu
těm, který zabraňoval nežádoucímu propadání zeminy mezi dřevo.
Poté byly okolo milíře zaraženy kůly z tyčoviny, které sloužily
k uchycení bednění. Milíř byl vždy obedněn po bocích. Podél milíře
se při zemi v bednění ponechávaly minimálně 3 patní průduchy,
obdobně i u zadního čela 3–5 patních průduchů. Těmi byl v případě nutnosti do milíře vpouštěn vzduch. Mezi poskládaným dřevem v milíři se spodním pláštěm a bedněním se ponechávala cca
20–30 cm mezera, do které byla sypána zemina, tzv. svrchní plášť.
Nejlepším materiálem byla stejně jako u stojatých milířů přepálená
mastná zemina tzv. Lösche (hlína s uhelným prachem, nazývána též
česky „mour“), zbavená kamenů, která se po projití žárem nespékala a stával se z ní prach. Snadno ji pak šlo na sítech oddělit i od
drobných kousků dřevěného uhlí. Po vyplnění prostor mezi bedněním a milířem byl svrchním pláštěm pečlivě pokryt i vrchní povrch
milíře. Vrstva svrchního pláště byla mocná 15–30 cm. Svrchní plášť
byl u zadního čela jištěn hrazením, obdobně jako u stojatého milíře.
Bednění velmi dobře chránilo milíř před působením větru.
Samotný výpal milíře se dělil do těchto fází: zapálení, předehřívání,
vlastní výpal, chladnutí a rozebírání.
Ležatý milíř se nejčastěji zapaloval v brzkých ranních hodinách. Šlo
tak snadno opravit svrchní plášť a jeho netěsnosti. Velmi důležité bylo
rozšířit oheň do celé šíře milíře. Po vyhoření bylo nutné zápalný kanál
otevřít a několikrát doplnit štěpinami po dobu cca 6 hodin. Po rozhoření se udělala první řada dýmníků na svrchní straně milíře cca 0,5 m
od předního čela. Vzdálenost dýmníků byla 15–25 cm.
43
ZKOUMÁNÍ VYROBNÍCH OBJEKTŮ A TECHNOLOGIÍ ARCHEOLOGICKÝMI METODAMI
Obr. 5: Kvalitativní rozložení dřevěného uhlí v ležatém milíři. 1 – přepálené, nejméně kvalitní šoškové uhlí;
2 – kvalitní uhlí; 3 – nedopalky; 4 – nezuhlený rošt
Fáze předehřívání trvala dle šířky milíře a obsahu vody ve dřevě
od 8 do 24, ale i 36 hodin. Dřevěné uhlí se již začalo vytvářet, dřevo
vysychat, tmavnout a snižovat jeho pevnost. Milíř se tzv. potil.
Po fázi předehřívání nastal vlastní výpal, kdy od 275 po 450 °C započal bouřlivý exotermický rozklad, tvořily se kondenzovatelné zplodiny
(surový dřevní ocet neboli dehet). Po dosažení teplot 450 až 550 °C
se uhlí zbavovalo prchavých produktů a zvyšoval se podíl uhlíku (tzv.
pálení uhlí).
Řízení výpalu bylo obdobné jako u milíře stojatého. Uhlíři vytvářeli
dýmníky v řadách, cca po 30 cm postupně od předního čela k čelu
zadnímu. U švédských milířů až k jejich patě. Zacpávání a dělání
nových dýmníků se řídilo barvou vycházejícího kouře. Bílý vodnatý
hustý kouř dokládal, že se v daném místě ze dřeva uvnitř odpařovala voda a dřevo vysychalo. Namodralý kouř byl známkou, že se
již dřevo v dané sekci měnilo v uhlí a v tomto okamžiku bylo třeba
dýmníky ucpat a napíchat nové. Kouř nahnědlý až průhledný spolu
s rudou září v daném dymníku značil odhořívání hotového uhlí
a velké jeho velké ztráty. V ležatém milíři se žhavá zóna šířila šikmo.
Při patě dochází k zuhlení pomaleji než při svrchu milíře (viz obr. 4).
Pokud intenzita dýmu slábla, bylo nutno přidat vzduch otevřením
příslušného patního průduchu. Velmi důležité bylo řízení výpalu
patními průduchy v zadním čele.
Při výpalu musel uhlíř velmi pečlivě pečovat o svrchní plášť,
sbouchávat jej a případně doplňovat dřevo i novou vrstvu pláště.
V plášti během výpalu neměly vznikat prohlubně.
Vlastní výpal milíře dle velikosti a vlhkosti dřeva trval 12–14 dní.
Největší milíře hořely i 5–6 týdnů (Berg 1860).
Chlazení milíře probíhalo obdobně jako u milíře stojatého (Kadera 2011).
Uhlí bylo vyhrabáváno postupně od předního čela. To mohlo být
opět zahazováno svrchním pláštěm a vyhrabáváno postupně.
Vyhrabané uhlí bylo dle potřeby hašeno vodou a neustále hlídáno
a dále dohašováno.
Kvalitativní rozložení dřevěného uhlí v milíři dokládá obr. 5.
Nejméně kvalitní uhlí, přepálené, tzv. šoškové, vznikalo v nejbližším okolí zápalné šachty u předního čela. Ve spodních částech,
které dohořívaly jako poslední, se důsledkem masy uhlí hoření
zpomalilo, popřípadě oheň uhasl a zanechal nedopalky. Rošt většinou zůstával nezuhlen. V ostatních částech milíře probíhalo hoření
nejstabilněji, a proto zde bylo uhlí nejkvalitnější.
Objemová výtěžnost uhlí ve Štýrsku byla udávána v rozmezí
57–65 %. Uhlí zde bylo vyráběno ze smrku, modřínu, jedle a méně
z borovice. Ve Švédsku bylo páleno hlavně ze smrku a borovice.
Objemová výtěžnost byla udávána v rozmezí 61–74 %. V pohoří
Harz byl v létě v roce 1822 učiněn pokus, kdy ve třech ležících milířích bylo zuhleno 164 m3 smrkového dřeva. Objemová výtěžnost
činila 72,6 % (Berg 1860).
Objemová výtěžnost byla oproti stojatým milířům udávána
cca o 5 % nižší (Berg 1860). To mohlo být dáno druhy uhlených
dřev, jejich vlhkostí apod.
Berg dále uvádí, že ležaté milíře jsou oproti milířům stojatým lépe
chráněny proti povětrnostním vlivům, lépe se skládají. V ležatých milířích lze uhlit větší množství dřeva a vyžadují jednodušší
údržbu. Na stejný objem dřeva k zuhlení je časově náročnější
stojatý milíř. Ve stojatých milířích se lépe řídí hoření i proudění
vzduchu. K obdobným závěrům došel i tým uhlířů z Europäische
Köhlerverein e.V. v roce 2005 v dolnorakouském Rohr in Gebirge
(Sprengel 2012), kde byl při příležitosti 5. setkání evropských uhlířů
vypálen ležatý milíř.
V současnosti se lze se stavbou a výpalem milíře ležatého typu
setkat na celém evropském kontinentu jen velmi zřídka.
Stojatý milíř
Meiler, Stehender Meiler, Platzmeiler, Kohlenmeiler,
Holzkohlemeiler, ... – GER / Resmila – SWE / Miilu – FIN
Dřevo uhlíři skládali nastojato, do tzv. pater a proto měl milíř nejčastěji tvar kopule s kruhovým půdorysem. Polena o délce 0,75–1,5 m
byla skládána pod úhlem 45–60° kvůli snadnější údržbě milíře při
samotném výpalu. Dřevo při karbonizaci zmenšuje svůj objem
odlišně do tloušťky a délky, dle druhu a obsahu vlhkosti.
a/ milíř německý
Před pálením je potřeba připravit prostorný rovný a kruhovitý
plac zbavený trávy, kamení a kořenů, na kterém se přímo zakládá
milíř. Základ milíře tvoří středový kanál nazývaný král (používalo
se více tyček svázaných houžvemi nebo se skládal) a prochází
celou výškou milíře.
Král se obkládá poleny a mezery se vyplňují menšími kusy a drobným dřívím, čímž vzniká tzv. patro. Na spodní patro se stejným
způsobem staví další, až milíř dosáhne požadované velikosti.
Na nejsvrchnějším patře se vyskládá tzv. čepec k dosažení kopulovitého tvaru. Král se vyplňuje třískami a drobným dřívím.
Hotový milíř se musí zvenčí utěsnit – pokrýt spodním a svrchním
pláštěm. Spodní plášť se dělá z vrstvy drnů, chvoje, jehličí, mechu,
suchého listí, rákosí či slámy. Na něj se poté klade svrchní plášť.
Na ten se používá kvalitní mastná zemina nebo zem smíchaná
s uhelným prachem (mour).
Okolo milíře se na svrchní plášť pokládá tzv. hrazení, které brání
sesuvu pláště a současně se po něm dá bezpečně chodit po milíři.
K chození po milíři je používán i přenosný žebřík.
Milíře se zapalovaly obvykle v období od dubna do září nejčastěji brzo ráno, aby je mohli uhlíři přes den kontrolovat a případně
upravit opláštění. Svoji roli též hraje délka dne a vlhkost podnebí.
Když se milíř zapaluje odshora, tak se oheň založí pomocí žhavého
dříví skrz otevřený král. Zapálení odspodu – vyžaduje zažehnutí
pomocí připraveného kanálu ve spodní části milíře. Po zapálení se
nechá král vyhořet a musí být doplněn drobným dřevem či zbytky
dřevěného uhlí a zakryt, tzv. zadeklován.
Poté se začnou vytvářet v plášti tzv. dýmníky, jimiž je odváděna
vodní pára a současně je s jejich pomocí řízen samotný výpal.
ARCHEOLOGIA TECHNICA / 25 / 2014
Po 5–6 hodinách se milíř v králi opět odkryje a vypálená část krále
se doplní třískami a drobným dřívím (cca 3–5x od počátku výpalu).
Při výpalu dochází k vysychání dřeva a milíř sesedá. Povrch milíře
musí být kontrolován a sboucháván např. dřevěnou palicí. Tím
se zamezí vznikání vzduchových kapes uvnitř milíře a ztrátám
na uhlí. Současně se musí hlídat kouř vycházející z dýmníků, jehož
barva upozorňuje na míru zuhlení.
Uhlí v milíři vzniká od svrchu a od krále směrem dolů k patě milíře.
Dýmníky se proto dělají v řadách od vrchu směrem k patě. Dokud
z milíře skrze dýmníky vychází hustý vodnatý kouř, tak uhlí ještě
v úrovni dýmníků není hotovo. Poté, co se kouř změní na namodralý průhledný a nakonec na načernalý průhledný, je uhlí hotovo,
dýmníky jsou zacpány a utvoří se jejich nová řada o cca 25 cm níže.
Celkový tvar milíře musí být po dobu celého výpalu co nejsouměrnější. Někdy se plášť z části milíře sesune, např. při prudkém dešti
nebo neopatrným pohybem po milíři. V tom případě je nutné plášť
co nejrychleji na milíř znovu naklást.
Pokud se milíř dusí, vytvoří se při patě milíře otvory, kudy si milíř
přisává vzduch. Někdy se odkrývá celá pata milíře do cca 20 cm
nad zem. Pokud se naopak milíř moc rozhoří, kropí se plášť vodou
pro zpomalení rychlosti zuhlování.
Obr. 6: Podlážka (rošt) u vlašského milíře (dle Schindlera 1872)
44
Výpal milíře trvá několik dní, dokud dokonale nesesedne (není
vypálen). Po dokonalém zuhelnění se dýmníky v milíři ucpou, aby
v něm uhasl oheň. Po vychladnutí povrchové vrstvy se postupně
odebírá (vyhrabává) hotové dřevěné uhlí. Při celém procesu uhlení
je důležité mít v blízkosti milíře dostatek vody. Hrozí nebezpečí
vznícení i již vyhrabaného uhlí.
Nejefektivnější velikost tohoto typu milíře byla 60–120 m3 dřeva
(Dietrich 1847).
Princip výroby ve stojatém milíři německého typu byl prezentován
a věrně popsán v příspěvku z roku 2011 (Kadera 2011).
b/ milíř vlašský
Oproti milíři německému, kde se dřevo k zuhlení klade přímo na
připravený plac, je při stavbě vlašského typu vždy dřevo skládáno
na rošt, nazývaný také most či podlážka (obr. 6).
Rošt umožňuje lepší vedení a proudění vzduchu v milíři. Tímto
způsobem lze uhlit větší objemy dřeva. Milíř může mít vícero pater.
Nejefektivnější velikost tohoto typu milíře byla 80–150 m3 dřeva.
Známy jsou milíře s více než 200 m3 dřeva (Dietrich 1847).
Tyto milíře se uplatňovaly na uhlištích, kam se dalo co nejsnáze
přiblížit větší množství dřeva. Nejčastěji se tímto způsobem uhlilo
přímo u železářských provozů, rechlí, hrablí atd.
Příprava dřeva a uhliště jsou shodné s německým typem milíře.
Na připravený plac se nejprve kladou dřeva průvodní o průměru
cca 12 cm. Na ně poté jsou nahusto skládány mostnice o průměru cca 5–8 cm. Díky podlážce lze uhlit i na skalnatém či mokrém podloží.
Král prostupuje celým milířem. Zapalovat jej lze shora, popř. i zapalovacím kanálem odspodu. Řízení výpalu a rozebírání milíře je
obdobné jako u milíře německého.
c/ milíř slovanský
Příprava dřeva a uhliště jsou shodné s německým typem milíře. Král
neprostupuje celým milířem, ale jen těsně nad první patro (obr. 7).
Tento typ milíře lze zapálit pouze odspodu. Při zemi se tudíž ponechá zapalovací kanál. Skládání dřeva do pater, čepec a skladba
spodního i svrchního pláště, je obdobné jako u ostatních typů
stojatých milířů.
Při zapálení se ponechá odkrytá část čepce na vrcholu milíře pro
docílení komínového efektu. Po rozhoření milíře se čepec zakryje.
I když král neprostupuje celým milířem, je v průběhu výpalu nutné
doplňovat vyhořelé dřevo uprostřed čepce. Ve středu milíře
je největší žár a dřevo nad králem odhořívá rychleji. Péče o plášť
milíře, řízení výpalu a vyhrabávání uhlí je obdobné jako u předchozích typů.
Nejefektivnější velikost tohoto typu milíře byla 30–90 m3 dřeva
(Dombrowski 1886). Dalo se však uhlit i 150 m3 dřeva (Hartig 1823).
Obr. 7: Řez slovanským milířem (dle Schindlera 1872)
45
ZKOUMÁNÍ VYROBNÍCH OBJEKTŮ A TECHNOLOGIÍ ARCHEOLOGICKÝMI METODAMI
Milíř komínový
Schornsteinmeiler – GER / Skorstenmila – SWE
Tento typ milíře byl používán až od druhé poloviny 19. století
ve Švédsku. Na jeho vývoji se výrazně podílela tehdy státní instituce „Kolningslaboratoriet“ ve Stockholmu (Rosenfeld 1937). Jeho
výpal je v současnosti, společně s německým a vlašským typem
milíře, nejčastěji předváděn, což je dáno jejich podobnými nároky
na kvalitu dřeva (obsah vody, velikost), prostor i čas na sestavení,
výpal samotný a také vzájemnou konstrukční podobností.
Příprava dřeva je obdobná jako u všech stojatých milířů. Nejčastěji
je používáno smrkové, borové a březové dřevo. Původně byla délka
dřev skládaných do milíře mezi 2,5–3 m. Proto byly starší milíře
jen jednopatrové s čepcem. V současnosti se tyto milíře stavějí
ze dřeva o délce 0,5–3 m, v závislosti na počtu pater. Větších délek
se využívá při použití rovného jehličnatého dobře skladného dřeva.
Nejvhodnější tloušťka skládaných polen či štěpin je od 7–15 cm.
V tomto typu milíře lze s úspěchem uhlit i dřevo vlhčí, s obsahem
vody 35–40 % (Bergström 1940). Čím je sušší dřevo, tím lépe je při
výpalu milíř ovládán a vzniká kvalitnější uhlí.
Uhliště se připravuje shodně se všemi stojatými milíři. Jedná se
o vyčištěnou kruhovou plochu s mírnou vyvýšeninou uprostřed. Jak už sám název tohoto typu milíře naznačuje, odlišuje se
od ostatních komínem (obr. 8).
Jedná se o kouřovod, kterým budou odváděny všechny plynné složky
z milíře. Základ komínu se zřizuje na okraji milíře. Cca 30 cm pod úroveň
terénu se vyhloubí šachta o délce cca 0,7 m a šířce 20–30 cm. Polovinu
šachty blíže ke králi bude poskládané dřevo překrývat. Milíř může
být skládán na rošt, obdobně jako milíř vlašský. Nebo je dřevo skládáno přímo na uhliště, jako u milíře německého. Přes šachtu je však
nutné udělat dobře propustný rošt. Když je dřevo poskládané, vztyčí se
Obr. 8: Řez komínovým milířem (dle Rosenfelda 1937)
Obr. 9: Průběh výpalu komínového milíře
a upevní komín ve volné polovině šachty. Ten je nejčastěji ze železného
plechu usazeného do kamenného lože. Vyústění komínu musí být min.
25 cm nad nejvyšším bodem poskládaného milíře. Jeho vnitřní průměr
by měl být cca 25 x 25 cm. Komín musí být zajištěn proti pádu. U země
musí mít kouřový kanál tři vyústění. Jedno dovnitř milíře „D“, jedno
do komína „A“ a jedno do volného prostoru „B“ (viz obr. 8).
Poskládané dřevo je následně, kromě krále, který prochází celou
výškou milíře, pokryto spodním i svrchním pláštěm. Obdobně
jako u ostatních typů milířů. Tloušťka svrchního pláště by měla
být cca 20 cm zeminy s uhelným mourem. Král se vyplní třískami
a drobným dřevem.
V tomto okamžiku je nutné se přesvědčit o dostatečné průchodnosti všech tří vyústění okolo komínové šachty (obr. 8 A, B, D).
Komínový milíř je zapalován shora přes krále. Současně se zapálením
je rozdělán oheň i u paty komína ve vyústění „B“. Dosáhne se tím rychlejšího zapálení díky vzniku komínového efektu. Cca po 1–2 hodinách
je oheň u vyústění „B“ uhašen a vyústění vzduchotěsně uzavřeno
drnem a zeminou. Král je dle potřeby doplněn a také uzavřen. V tomto
případě odpadá tvorba dýmníků a k odvodu plynných produktů slouží
pouze komín. Při patě milíře se otevře cca 7–10 průduchů. Jejich průchodnost se kontroluje po celou dobu výpalu. Během výpalu se umístění, počet průduchů a jejich velikost upravuje.
Důležitá je i aktivní péče o plášť, případné doplňování krále a doplnění dřeva do propadů.
Výpal milíře je řízen komínovou klapkou „K“, počtem průduchů,
jejich velikostí a umístěním. Vyhrabování uhlí a jeho expedice je
shodná s ostatními typy stojatých milířů.
Komínovým milířem prochází žhavá „zuhlovací“ zóna horizontálně (obr. 9).
ARCHEOLOGIA TECHNICA / 25 / 2014
Většinou je zuhleno veškeré dřevo v milíři a dosahuje se tak o cca
5 % větší objemové výtěžnosti uhlí (Bergström 1941). Díky silnému
tahu vzduchu vzniká dřevěné uhlí s vyšším obsahem uhlíku. Oproti
ostatním milířům je při stejné velikosti až o polovinu kratší doba
uhlení (Rosenfeld 1937). Obsluha milíře je jednoduchá a jeden uhlíř
může obsluhovat několik hořících milířů zároveň. Při dobře upraveném a naneseném svrchním plášti je výpal méně ovlivňován
počasím (Bergström 1941).
Byly zkoušeny výpaly i se 2–4 komíny. Ukázalo se však, že nejideálnější je výpal s jedním komínem. Nejefektivnější velikost tohoto
typu milíře je 30–90 m3 dřeva. Dá se s úspěchem uhlit i 150 m3
dřeva (Bergström 1941).
46
Poblíž městečka Skinnskatteberg provedla v letech 1902–1950
instituce Kolningslaboratoriet nespočet pokusů s různými typy
milířů. Ověřovala se především kvalita uhlí a jeho výtěžnost
v návaznosti na ekonomiku provozu. Těmito pokusy byl sledován poměrně jasný cíl. Jak co nejlevněji vyrobit velké množství
dřevěného uhlí pro dopravní prostředky s motory na dřevoplyn. Ve Švédsku se cca v letech 1920–1930 vyráběl benzín průmyslově z černého uhlí, protože nebylo možné pokrýt spotřebu
z ropných nalezišť. Průmyslová výroba benzinu byla drahá a v době
hospodářské krize byly hledány cesty k dosažení ropné nezávislosti. A jako jedna z variant se tedy nabízel dřevoplyn.
Obr. 10: Stavba milíře, Bjurfors, Västmanland 1918. Från Skogsbibliotekets bildarkiv, negativnr 13658
Obr. 11: Zapálení milíře, Bjurfors, Västmanland 1918. Från Skogsbibliotekets bildarkiv, negativnr 13636
47
ZKOUMÁNÍ VYROBNÍCH OBJEKTŮ A TECHNOLOGIÍ ARCHEOLOGICKÝMI METODAMI
Obr. 12: Rozestavěný milíř, Rohr in Gebirge, 2005, 5. setkání spolku evropských uhlířů (archiv EKV – Europäische Köhlerverein e.V.)
Obr. 13: Hořící komínový milíř. Foto Lotta Lund, Stromberg, Švédsko
ARCHEOLOGIA TECHNICA / 25 / 2014
48
Kmošek, J. 2011: Experimentální pálení dřevěného uhlí v jamách,
in Archeologia technica 22, Zkoumání výrobních objektů a technologií archeologickými metodami, Sborník přednášek z 29. semináře Archeologia technica – 20. duben 2010. (http://www.starahut.
com/AT/AT22/02.pdf)
Maliniak, P. – Mácelová, M. – Tomeček, O. – Žilák, J. – Hronček, P. 2011:
Lesy v dejinách Zvolenskej stolice: Lesné remeslá v kultúre a zamestnaní
obyvateľstva v stredoveku a ranom novoveku. Banská Bystrica: Lesy SR;
Kraków: Wydawnictvo Towarzystwa Slowaków w Polsce, 2011, s. 164.
Meyer, F. 1833: Nachweisung des Verfahrens und Resultate der
Köhlerei bei dem Eisenwerke zu Glend, in den Jahren 1827 bis 1830,
in Studien des Göttinger Vereins bergmännischer Freunde, Dritter
Band, Hausmann J. F. L., Göttingen
Rosenfeld, F. 1937: Die Holzverkohlung in Sweden, in Wiener allgemeine Forst- und Jagdzeitung, Nummer 13, 26. März 1937, 55. Jahrgang,
s. 58-59
Schindler, K. 1872: O uhlířství, Háj 1, s. 3–8, 53–58, 76–81, 108–
112, 132–134, 172–176, 204, 237–240, 273–277, 301–305, 336–339,
366–369
Späth, J. L. 1800: Praktische Abhandlung über das Verkohlen des Holzes
in großen und kleinen Mailern für Cammeralisten und Forstmänner
Sprengel, H. ed. 2012: Chronik – 15 Jahre Europäischer Köhlerverein
e.V., 1997–2012,
Uhr, C. D. af 1823: Handbok för kolare, Nordström
Weniger, K. A. 1851: Der praktische Schmelzmeister, Karlsbad, Druck
und Verlag der Gebrüder Franieck
Obr. 14: Hořící komínový milíř – foto Lotta Lund, Stromberg, Švédsko
Wennerberg, R. 2008: 1000 år av kolning i Nifsarp, Arkeologisk
rapport 2008:17, Jönköpings län Museum
POZNÁMKY
Wilhelm, L. 1860: Die Brennmaterialien–lehre, Druck und Verlag von
G. Basse, 296 s.
Zde míněno obrazně, nikoliv dle kvality dřevní hmoty.
Veškeré uvedené míry jsou přepočteny z délkových a dutých měr
(palec, stopa, kubická stopa, apod.).
DALŠÍ LITERATURA
POUŽITÁ LITERATURA
Böhmerle E. 1877: Tafeln zur Berechnung der Cubikinhalte stehender
Kohlmeiler der Kohlenausbeute und des Festgehaltes geschichteter
Hölzer, Parey, Berlin
1
2
Berg, C. H. E. 1860: Anleitung zum Verkohlen des Holzes: Ein
Handbuch für Forstmänner, Hüttenbeamte, Technologen und
Cameralisten, 278 s.
Bergström H, 1935: Förkortad upplaga av Handbok för kolare:
Utg. på bekostnad av Järnkontoret, Egnellska boktr., Stockholm,
135 s.
Bergström, H. 1940: Skorstenmilor, Esselte
Bergström, H. 1941: Handbok för kolare: kolning i mila – skorstensmilor och kolning i ugn, Jernkontoret
Brunhart, A. 1986: Die Köhlerei in Liechtenstein, Naturkundliche
Forschung im Fürstentum Liechtenstein, Band 7, Vaduz
Dietrich, V. 1847: Das Ganze der Verkohlung in stehenden Meilern oder
die sogenannte italienische Köhlerei: nach den 30jährigen praktischen
Erfahrungen und Betriebsresultaten zu Hieslau in Obersteiermark
Dombrowski, R. V. 1886: Allgemeine Encyklopädie der gesamten Forstund Jagdwissenschaften, Ester Band, Wien, M. Perles.
Hartig, G. L. – Havelka, V. V. 1823: Umění lesní, sv. 1 až 3, Praha
Kadera, J. 2011: Výpal milíře ve Staré huti u Adamova, in Archeologia
technica 22, Zkoumání výrobních objektů a technologií archeologickými metodami, Sborník přednášek z 29. semináře Archeologia
technica – 20. duben 2010.
Dragoun B. & Matoušek V. 2004: Archeologický odkryv uhliště
v Olbramově a experimentální pálení dřevěného uhlí v Uhřínově.
Příspěvek k problematice pálení dřevěného uhlí, zvláště v novověku, Archeologie ve středních Čechách 8, 727–772
Duhamel du Monceau M. 1761: Art du charbonier, ou maniee de faire
le charbon de bois. Paris
Hofmann G. 1984: Metrologická příručka, SOA v Plzni a Muzeum
Šumavy v Sušici.
Janotka M. & Linhart K.1987: Řemesla našich předků, Nakladatelství
Svoboda. Praha
Ließmann W. 2007: Zur früheren Waldköhlerei in der Forstinspektion
Lauterberg, Rund um den Hausberg 79. Jg. Juni 2007 Nr. 6
Ludemann T. & Nelle O. 2002: Die Wälder am Schauinsland und
ihre Nutzung durch Bergbau und Köhlerei / Thomas Ludemann
& Oliver Nelle. Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt
Baden-Württem-berg, Abt. Botanik und Standortskunde. [Hrsg.:
Forstwissenschaftliche Fakultät der Universität Freiburg und
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg].
− Freiburg (Breisgau): Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt
Baden-Württemberg
Schindler K. 1872: O uhlířství, Háj 1, str. 3–8, 53–58, 76–81, 108–112,
132–134, 172–176, 204, 237–240, 273–277, 301–305, 336–339, 366–369
ARCHEOLOGIA
TECHNICA25
ZKOUMÁNÍ VÝROBNÍCH OBJEKTŮ A TECHNOLOGIÍ
ARCHEOLOGICKÝMI METODAMI
ARCHEOLOGIA TECHNICA
25 / 2014
ZKOUMÁNÍ VÝROBNÍCH OBJEKTŮ A TECHNOLOGIÍ ARCHEOLOGICKÝMI METODAMI
EXAMINATION OF PRODUCTION FACILITIES AND EQUIPMENT BY THE ARCHAEOLOGICAL METHODS
SESTAVILI / EDITED BY
PhDr. Jiří Merta, Mgr. Ondřej Merta
REDAKČNÍ RADA / EDITORIAL BOARD
Mgr. Marián Čurný, Ph.D.
Mgr. Petr Holub
Ing. Jiří Hošek, Ph.D.
Mgr. Petr Hrubý, Ph.D.
PhDr. Jiří Merta
Mgr. Pavla Stöhrová
ODBORNÉ RECENZE / REVIEWED BY
Ing. Martin Barák
Patrick Bárta
Dr. László Dévényi
Ing. arch. Eva Dvořáková
Ing. Jiří Hošek, Ph.D.
Jaroslav Jásek
PhDr. Věra Souchopová, CSc.
PhDr. Jiří Woitsch, Ph.D.
Jiří Kmošek
REDAKČNÍ PŘÍPRAVA A TISK / EDITORIAL COOPERATION, PRINT
Mgr. Pavla Stöhrová, Michaela Hrubá, Reprocentrum Blansko
Vydáno s finanční podporou Ministerstva kultury ČR z programu Kulturní aktivity.
© TECHNICKÉ MUZEUM V BRNĚ, 2014
Technické muzeum v Brně / Purkyňova 105, 612 00 Brno
Tel.: 541 421 416 / www.technicalmuseum.cz
KLÍČOVÁ SLOVA
archeologie – výrobní objekt – zaniklá technologie – průmyslová archeologie – experiment – pyrotechnologická zařízení
– metalurgie – železářství – hornictví – dehtařství – sklářství – cihlářství – pivovarnictví
Archeologia Technica is systematically peer-reviewed publication dealing with various topics related to „examination
of the production facilities and technologies by the archaeological methods“, industrial archaeology and practical experiments.
The ambition of the publisher is to present and solve problems related to the archaeological research of technical
and technological equipment, documentation and preservation of industrial heritage as well as the results of practical
experiments performed in reconstructions of old production facilities.
KEY WORDS
archaeology – manufacturing facility – ancient technology – industrial archaeology – experiment – pyrotechnological
devices – metallurgy – ferrous metallurgy – mining – production of tar and grease – glass production – brick production
– brewery production
ISBN 978-80-87896-14-3
ISSN 1805-7241
Reprodukování snímků a materiálů uveřejněných v této publikaci je možné pouze se souhlasem vydavatele a jejich
vlastníků, autorů a správců.
Obsah
PŘÍSPĚVEK K ŽELEZÁŘSKÉ VÝROBĚ NA UNIČOVSKU V RANÉM STŘEDOVĚKU – Z ARCHEOLOGICKÝCH VÝZKUMŮ
V DOLNÍ SUKOLOMI A BRNÍČKU
Hana Marešová (recenzováno)
3
REVEALING THE SURFACE PATTERN OF MEDIEVAL PATTERN WELDED IRON OBJECTS – ETCHING TESTS CONDUCTED
ON RECONSTRUCTED COMPOSITES
Adam Thiele, Jiří Hošek, Márk Hazamza, Béla Török (recenzováno)
18
ARCHEOMETALURGICKÝ PRŮZKUM PRODUKTŮ Z EXPERIMENTÁLNÍ TAVBY ŽELEZA V REKONSTRUKCI ŠACHTOVÉ PECE
SE ZAHLOUBENOU NÍSTĚJÍ
Jiří Kmošek (recenzováno)
25
TECHNOLOGIE VÝROBY DŘEVĚNÉHO UHLÍ POD NESTABILNÍM PŘÍKROVEM
Jiří Kadera (recenzováno)
40
SOUSTAVA VCHYNICKO-TETOVSKÉHO PLAVEBNÍHO KANÁLU
Tereza Blažková (recenzováno)
49
HLINÍK PŘI VÁPENICKÉ PECI U HRADU PYŠOLCE
Michaela Endlicherová, Miroslav Korbička, Dalibor Všianský (recenzováno)
61
THE 7TH FROM THE SOIL TO THE IRON PRODUCT – THE TECHNOLOGY OF MEDIEVAL IRON SMELTINGIRON
SMELTING CAMP IN HUNGARY IN 2015
Adam Thiele
70
PROJEKT VODNÍ MLÝNY / WWW.VODNIMLYNY.CZ
Rudolf Šimek
72
PŘEDBĚŽNÁ ZPRÁVA Z EXPERIMENTÁLNÍHO VÝPALU VÁPNA V ORIGINÁLU STŘEDOVĚKÉ VÁPENICKÉ PECE V MOKRÉ
Petr Kos
74
SPOLOČNOSŤ PRE VÝSKUM HISTÓRIE TEHLIARSTVA LATERÃRIUS, O. Z.
Marián Čurný
75