Железо в природном, чистом виде на земле не сохраняется. Соприкасаясь с внешним воздухом или другими веществами, железо окисляется, то-есть соединяется с кислородом. Чтобы получить железо, его необходимо прежде всего отделить от кислорода и других примесей.
Было время, когда железо использовалось лишь для выделки украшений. «Первое железо, — писал Энгельс, — было часто мягче бронзы». Но еще много тысячелетий назад были найдены способы сделать железо более твердым, и оно довольно интенсивно стало вытеснять камень, дерево, бронзу. Спрос на железо стал расти.
В описаниях, с которыми Аносов познакомился еще в Горном кадетском корпусе, были рисунки сыродутных горнов, то-есть простых ям, в которых происходило отделение кислорода от железа, или, как говорят металлурги, его восстановление.
Первобытный человек очень скоро догадался, что скорость восстановления железа зависит от интенсивности поступления воздуха в очаг горения, и для усиления подачи воздуха употребил пустотелую бамбуковую палку.
Но человеческие легкие оказались слишком слабыми, чтобы обеспечить восстановление значительного количества железа, и вместо дутьевой трубки стали применять мехи. Их сначала делали из сшитых шкур животных.
Яму, в которую насыпали железный камень, стали огораживать крупными гранитными камнями, а воздух в горн подавали через особые отверстия — сопла.
По истечении известного времени подачу воздуха прекращали, печь взламывали и со дна ее доставали куски железа, восстановленного из руды.
Прошло немало времени, пока в конструкцию печи внесли еще одно усовершенствование: перед (грудь) печи начали делать вставным. Тогда уж не приходилось каждый раз разрушать печь, чтобы доставать сплавившееся железо.
При непрекращающемся дутье плавка продолжалась много часов, а то и сутки, пока на дне печи не получалось значительное количество железа. Однако это железо было крайне неоднородным, оно всегда было обильно перемешано с посторонними веществами — золой, кремнием. Чтобы избавиться от посторонних примесей, лепешки железа по нескольку раз проковывали. В итоге удавалось получить кусок железа весом 5—10, реже — 20 фунтов (8 килограммов).
Чтобы добиться еще более высокого уровня выделки нового металла, железодельцы стали строить более высокие шахтные печи, их делали конусообразными.