Географические, ландшафтные и погодные факторы
После падения в 476 г. Западной Римской империи на протяжении всего средневековья технология производства древесного угля не претерпевала существенных изменений.
Так, описание процесса выжига в изданном в 1540 г. труде «Пиротехния» («Pirotechnia») итальянского инженера и учёного Ванноччо Бирингуччо (Biringuccio, 1480–1539 гг.) мало чем отличается от аналогичных описаний Теофраста и Плиния Старшего. Бирингуччо, так же как и его предшественники, даёт наставления по выбору древесины для производства металлургического угля, характеризует её свойства в зависимости от условий произрастания деревьев, описывает технологию подготовки и обугливания дров, а также приводит советы по использованию различных сортов древесного угля. В частности, Бирингуччо рекомендует использовать ямный уголь только в кузнечных операциях, а для плавки руд применять кучной.
Добыча руды, углежжение и выплавка железа у средневековых германцев. По Г. Агриколе
Кучное (а) и ямное (б) производство древесного угля. По В. Бирингуччо
Технология углежжения с использованием в качестве покровных материалов дёрна и земли могла применяться только в тех областях, где эти материалы имелись в наличии (в частности, в Европе). На Ближнем Востоке и в Египте в регионах с песчаными почвами обугливание древесины осуществляли, по-видимому, в ямах. Также проблема отсутствия качественных покровных материалов решалась путём сооружения специальных печей из камня.
Ульевые печи для производства древесного угля. Национальный парк «Долина смерти». 1867г. Шт. Калифорния, США
При этом следует иметь в виду, что печи для выжига древесного угля целесообразно было применять только там, где нельзя применить другой способ изолирования тлеющих дров от атмосферного воздуха. На первый взгляд это странно – ведь капитально построенная печь, в отличие от «кустарно» покрытой кучи, обеспечивает более высокое качество угля, позволяет существенно снизить трудоёмкость процесса, при этом требования к технологической дисциплине менее строгие и, наконец, сводится к минимуму риск для жизни и здоровья углежогов. Дело в том, что строить капитальное сооружение, работающее «на дровах», не имело никакого смысла – ведь окружающие лесные ресурсы довольно быстро истощались, а транспортировка готового угля требует гораздо меньше затрат, чем перевозка дров. При истощении леса углежоги просто переходили на другое место, где лес рос в изобилии, и продолжали там свою деятельность. При переходе на новое место пришлось бы бросать печи и строить новые, что, конечно, увеличило бы затраты на производство.
Результатом неизбежного удаления угольного производства от металлургического, как уже говорилось выше, было постепенное удорожание угля, поскольку к нему добавлялась стоимость транспортировки, но другого выхода не было. В качестве примера можно отметить, что в конце XIX в., в заключительный период существования уральской древесноугольной металлургии, транспортировать дрова для обеспечения заводов топливом приходилось сплавом по реке, поскольку на заводах имелись печи для выжига угля. Это существенно снижало их и без того крайне низкую экономическую эффективность.
Производство древесного угля в кучах представляет собой многофакторный процесс: для того чтобы получить качественный древесный уголь, мастеру требовалось учитывать буквально всё – от свойств используемого дерева до погодных условий. У «певца Урала» Павла Бажова в коротком рассказе «Живинка в деле» есть два предложения, которые очень точно характеризуют эту особенность: «По нонешним временам, при печах-то, с этим попроще стало, а раньше, как уголь в кучах томили, вовсе мудрёное это дело было. Иной всю жизнь колотится, а до настоящего сорта уголь довести не может».
