Вопрос о наличии местного сырья для получения железа почему-то всегда решался историками русского хозяйства отрицательно[274]
.Исходя из современных сырьевых баз металлургической промышленности, в большинстве своем ставших известными в недавнее время, отрицалось наличие железных руд в распоряжении древних металлургов, и все железные изделия объявлялись привозными. При этом упускалось из виду, что древние домники работали на особом виде сырья — болотной руде, которая вплоть до XVIII в. сохраняла промышленное значение[275]
.Болотная (озерная, дерновая, луговая) руда — бурый железняк органического происхождения (железистые отложения на корневищах болотных растений) — содержит от 18 до 40 % железа. Формула ее 2Fe2
O3×3H2O[276]. По своим технологическим качествам болотная руда была наиболее подходящим сырьем для примитивной металлургии, так как она принадлежит к наиболее легко восстановимым породам. Восстановление железа из руды начинается при температуре всего в 400°, а при 700–800° получается уже тестообразное железо. Чрезвычайно важным для правильного решения вопроса о древней сырьевой базе является географическое распространение болотных руд (рис. 1).При составлении карты месторождения болотных и близких к ней руд встретился ряд трудностей: современных геологов эти руды почти совсем не интересуют, и поэтому на современных картах рудных месторождений их бесполезно искать[277]
.Пришлось пользоваться отрывочными сведениями XVII–XIX вв., когда данные месторождения болотных руд представляли еще промышленное значение и как-то регистрировались.
В главе о происхождении русского ремесла была уже приведена карта распространения болотной руды и сходных с нею руд в Восточной Европе[278]
. Мы видим, что болотная руда распространена в Восточной Европе чрезвычайно широко и везде сопутствует лесу. Южная граница распространения болотной железной руды совпадает с южной границей лесостепи. За этой линией в степях железной руды данных типов почти нет[279].Таким образом, все восточнославянские племена, все позднейшие русские княжества лежали в зоне рудных месторождений; русские кузнецы почти повсеместно были обеспечены сырьем. Найти железную руду было не труднее, чем залежи гончарной глины[280]
. Болотная руда сохранила свое значение для металлургической промышленности местами до XVIII в. (напр., в Белоруссии), когда на ней работали небольшие заводики с полумеханизированным процессом дутья (мельничный привод). По внешнему виду болотная руда представляет собой плотные тяжелые землистые комья красно-рыжего оттенка. В древнерусском языке слово «руда» означало одновременно и руду, и кровь, а прилагательное «рудый» было синонимом красного, рыжего. Болотная руда залегает иногда в земле слоями около 30 см толщиной, иной раз ее приходится выкапывать из земли; случается и так, что она выходит в разрез берега реки или озера, и ее можно выбирать сбоку[281]. Чаще всего руда залегает на дне болот и озер, и ее разведывают там острым шестом, железным щупом-«рожном», а добывают на плотах или лодках черпаками с длинной рукоятью. Добыча и плавка железной руды обычно производились осенью и зимой. По данным Севергина, руду копали в августе и месяца два сушили. В октябре ее обжигали на кострах и уже по санному пути доставляли к месту выплавки[282]. То же самое засвидетельствовано для озерных областей[283].Полученная тем или иным способом руда промывалась и подвергалась предварительной обработке, заключавшейся в дроблении ее и легком обжиге, способствующем процессу восстановления окислов железа.
Позднейшие способы предварительной обработки руды, как, например, многолетнее выветривание руды, в изучаемое время, очевидно, не применялись, так как на городищах никогда не находят следов таких складов руды.
Самым сложным и ответственным делом являлась выплавка железа из руды, осуществлявшаяся при помощи так называемого сыродутного процесса. Название «сыродутный» очень позднее и чисто кабинетное — оно возникло лишь в XIX в., когда в доменные печи стали нагнетать подогретый воздух. Старый способ плавки с нагнетанием «сырого», неподогретого воздуха начали называть в отличие от нового «сыродутным».
Сущность сыродутного процесса заключается в том, что железная руда, засыпанная в печь поверх горящего угля, подвергается химическим изменениям: окислы железа (руда) теряют свой кислород и превращаются в железо, которое густой тестовидной массой стекает в нижнюю часть печи. Это и называется восстановлением железа. Необходимым условием для восстановления железа является постоянный приток воздуха.