Горн (металлургический)

ГОРН металлургический, печь для выплавки, переплавки и нагрева металлов или нижняя часть шахтной печи, где происходит горение топлива и скапливается жидкий металл. Современные горны - промышленная печь с невысоким рабочим пространством прямоугольной, круглой или овальной формы; представляет собой открытую сверху металлическую коробку или корытообразный тигель, футерованные изнутри огнеупорным материалом. В боковых стенках горна имеются отверстия - фурмы для подачи воздуха. Газообразные продукты горения удаляются через открытый верх горна или через вытяжную трубу принудительным отсосом. Горн  может работать на древесном угле, коксе, нефти или газе. Горны  применяют для тигельной плавки металлов, нагрева металлических заготовок (кузнечный горн), получения свинца из богатых сульфидных концентратов (горн специальной конструкции) и др.

На раннем этапе развития металлургии горн - простейшая печь-очаг. Древнейшие горны для выплавки меди обнаружены на юге современного Израиля, в районе Тимна (конец 4-го тысячелетия до нашей эры). Горны, рассчитанные на 1-2 плавки железа, раскопаны на территории современной Грузии в Квемо-Болниси (рубеж 2-го и 1-го тысячелетия до нашей эры); представляли собой перекрытые небольшие ямы с обмазанными глиной стенками и каналами для подвода воздуха. В позднем Латене (конец 1-го тысячелетия до нашей эры) появились наземные горны из камня или глины на каркасе, со шлаковой ямой; высота рабочего пространства печи (шахты) достигала 1 м, а внутренний диаметр - 0,5 м. В таких горнах проводилось до 10 плавок и более. Славянский и скандинавский народы применяли горны, у которых нижняя часть располагалась в землянке, а верхняя выступала над поверхностью земли. С начала нашей эры появились металлургические центры, наиболее крупный (с несколькими сотнями горнов) - Свентокшисский комплекс (1 век до нашей эры - середина 3 века нашей эры; Центральная Польша); на территории России (несколько десятков горнов) - Опутятское городище в Прикамье (5-6 века нашей эры).

Металлургический процесс состоял из периодической загрузки разогретого горна шихтой (смесь отсортированных и дроблёных руд и топлива с добавлением флюсов, которыми служили известь, песок, дроблёные кости) и постоянного нагнетания воздуха. В качестве топлива применялся древесный уголь. Температура (около 1300 °С), достигаемая в сыродутных горнах за счёт принудительной подачи воздуха, была ниже температуры плавления железа, поэтому металл получали в твёрдом состоянии в виде губчатой крицы. В средние века развитие горна шло за счёт увеличения его высоты, в результате чего усиливалась тяга в агрегате и повышалась рабочая температура. Такие горны получили название «штюкофен» (кричная печь). Другим типом высокопроизводительных печей, широко распространённых на юго-западе Европы, были низкие «каталонские» горны с постоянно подгружаемой шихтой. «Каталонские» горны, в которых (начиная с 17 века) применялись мощные водотрубные воздуходувки, находились в эксплуатации (и после появления доменных печей) в Испании до середины 19 века.

На ранних этапах металлургического производства получаемая в горне крица (по массе) редко превышала 2 кг, в средние века за одну плавку получали 25-40 кг, а в наиболее производительных «каталонских» горнах за 5-6 часов плавки - до 150 кг.

Лит.: Колчин Б. А. Черная металлургия и металлообработка в Древней Руси (домонгольский период) // Материалы и исследования по археологии СССР. М., 1953. № 32; Pleiner R. Iron in archaeology: the European bloomery smelters. Praha, 2000; Черноусов П. И., Мапельман В. М., Голубев О. В. Металлургия железа в истории цивилизации. М., 2006.