Metalurška dinastija Coalbrookdale

Coalbrookdale je posebno mesto na zgodovinskem zemljevidu. Tu je bilo prvič: talili so lito železo z mineralnim gorivom - koksom, uporabljali so prve železne tirnice, zgradili prvi železni most, izdelovali dele za najstarejše parne stroje. Območje je bilo znano po gradnji mostov, proizvodnji parnih strojev in umetniškem litju. Več generacij tu živeče družine Darby je svoje življenje povezalo z metalurgijo.

Črna vizija energetske krize

V preteklih stoletjih so bili vir energije mišice ljudi in živali. V srednjem veku so se po Evropi razširila vodna kolesa in mlini na veter, ki so uporabljali moč pihajočega vetra in tekoče vode. Drva so uporabljali za ogrevanje hiš pozimi, za gradnjo hiš in ladij.

Bila je tudi surovina za proizvodnjo oglja, ki so ga uporabljali v številnih vejah stare industrije – predvsem za proizvodnjo stekla, taljenje kovin, proizvodnjo piva, barvanje in smodnik. Največ oglja je predvsem za vojaške namene porabila metalurgija, a ne samo.

Orodja so bila najprej izdelana iz brona, nato iz železa. V XNUMX. in XNUMX. stoletju je veliko povpraševanje po topovih opustošilo gozdove na območjih središč. metalurški. Poleg tega je odvzem novih zemljišč za kmetijska zemljišča prispeval k uničevanju gozdov.

Gozd je rasel in zdelo se je, da se države, kot sta Španija in Anglija, soočajo predvsem z veliko krizo zaradi izčrpavanja gozdnih virov. Teoretično lahko vlogo oglja prevzame premog.

Vendar je to zahtevalo veliko časa, tehnoloških in miselnih sprememb ter zagotavljanje ekonomičnih načinov transporta surovin iz oddaljenih rudarskih bazenov. Že v XNUMX stoletju se je premog začel uporabljati v kuhinjskih pečeh, nato pa za ogrevanje v Angliji. Zahtevala je obnovo kaminov ali uporabo prej redkih lončenih peči.

Konec 1. stoletja je bilo v industriji uporabljenih le približno 3/XNUMX/XNUMX izkopanega črnega premoga. S takrat znanimi tehnologijami in z neposredno zamenjavo oglja s premogom ni bilo mogoče taliti železa dostojne kakovosti. V XNUMX. stoletju se je uvoz železa v Anglijo iz Švedske, iz države z obilico gozdov in nahajališč železove rude, hitro povečal.

Uporaba koksa za proizvodnjo surovega železa

Abraham Darby I (1678-1717) je svojo poklicno pot začel kot vajenec v proizvodnji opreme za mletje slada v Birminghamu. Nato se je preselil v Bristol, kjer je najprej izdelal te stroje in nato prešel na izdelavo medenine.

1. Rastline v Coalbrookdaleu (foto: B. Srednyava)

Verjetno je bil prvi, ki je v procesu proizvodnje zamenjal oglje s premogom. Od leta 1703 je začel izdelovati lonce iz litega železa in kmalu patentiral svoj način uporabe peščenih kalupov.

Leta 1708 je začel delati v Coalbrookdale, nato zapuščeno talilnico na reki Severn (1). Tam je popravil plavž in namestil nove mehe. Kmalu, leta 1709, so oglje nadomestili s koksom in pridobili kakovostno železo.

Prej je bila velikokrat uporaba premoga namesto drv neuspešna. Tako je šlo za epohalni tehnični dosežek, ki ga včasih imenujemo dejanski začetek industrijske dobe. Darby svojega izuma ni patentiral, ampak ga je skrival.

Uspeh je bil posledica dejstva, da je namesto navadnega črnega premoga uporabljal prej omenjeni koks in da je bil tamkajšnji premog malo žvepla. Vendar se je v naslednjih treh letih spopadal s tolikšnim upadom proizvodnje, da so bili njegovi poslovni partnerji tik pred umikom kapitala.

Tako je Darby eksperimentiral, mešal je oglje s koksom, uvažal je premog in koks iz Bristola, sam premog pa iz Južnega Walesa. Proizvodnja se je počasi povečevala. Tako zelo, da je leta 1715 zgradil drugo topilnico. Ni samo proizvajal surovega železa, temveč ga je tudi tapil v litoželezne kuhinjske pripomočke, lonce in čajnike.

Ti izdelki so se prodajali v regiji in njihova kakovost je bila boljša kot prej, sčasoma pa je podjetje začelo poslovati zelo dobro. Darby je tudi kopal in tapil baker, potreben za izdelavo medenine. Poleg tega je imel dve kovačnici. Umrl je leta 1717 v starosti 39 let.

inovacije

Poleg proizvodnje litega železa in kuhinjskih pripomočkov je že šest let po izgradnji prvega Newcomenovega atmosferskega parnega stroja v zgodovini človeštva (gl.: МТ 3/2010, str. 16) leta 1712, l. Coalbrookdale začela se je proizvodnja delov zanj. To je bila nacionalna produkcija.

2. Eden od bazenov, ki je del rezervoarskega sistema za pogon plavžnega meha. Kasneje je bil zgrajen železniški viadukt (foto: M. J. Richardson)

Leta 1722 je bil izdelan litoželezni cilinder za tak motor in v naslednjih osmih letih jih je bilo izdelanih deset, nato pa še veliko več. Tu so bila v dvajsetih letih prejšnjega stoletja izdelana prva litoželezna kolesa za industrijske železnice.

Leta 1729 so izdelali 18 kosov, nato pa jih odlili na običajen način. Abraham Darby II (1711-1763) je začel delati v tovarnah v Coalbrookdale leta 1728, torej enajst let po očetovi smrti, pri sedemnajstih letih. V angleških podnebnih razmerah je bila talilna peč spomladi ugasnjena.

Skoraj tri najbolj vroče mesece ni mogel delati, ker so meh poganjala vodna kolesa, v tem letnem času pa je bila količina padavin premalo za njihovo delo. Zato je bil čas izpada porabljen za popravila in vzdrževanje.

Da bi podaljšali življenjsko dobo pečice, je bila zgrajena vrsta rezervoarjev za vodo, ki so uporabljali črpalko na živalski pogon za črpanje vode iz najnižjega rezervoarja v najvišji (2).

V letih 1742-1743 je Abraham Darby II prilagodil Newcomenov atmosferski parni stroj za črpanje vode, tako da poletni premor v metalurgiji ni bil več potreben. To je bila prva uporaba parnega stroja v metalurgiji.

3. Železni most, zagnan leta 1781 (foto B. Srednyava)

Leta 1749 na ozemlju Coalbrookdale Ustvarjena je bila prva industrijska železnica. Zanimivo je, da se je podjetje od 40-ih do 1790-ih let ukvarjalo tudi s proizvodnjo orožja ali bolje rečeno oddelka.

To je lahko presenečenje, saj je Darby pripadal Verskemu društvu prijateljev, katerega člani so bili splošno znani kot kvekerji in katerih pacifistična prepričanja so preprečevala izdelavo orožja.

Največji dosežek Abrahama Darbyja II je bila uporaba koksa pri proizvodnji surovega železa, iz katerega so kasneje pridobivali nodularno železo. Ta postopek je poskusil na prelomu 40. in 50. let, ni jasno, kako je dosegel želeni učinek.

Eden od elementov novega procesa je bila izbira železove rude s čim manj fosforja. Ko je bil uspešen, je naraščajoče povpraševanje spodbudilo Darbyja II k gradnji novih plavžev. Tudi v petdesetih letih prejšnjega stoletja je začel najemati zemljišča, iz katerih je kopal premog in železovo rudo; zgradil je tudi parni stroj za izpraznitev rudnika. Razširil je vodovod. Zgradil je nov jez. To ga je stalo veliko denarja in časa.

Poleg tega je bila na območju te dejavnosti zagnana nova industrijska železnica. 1. maja 1755 so iz parno sušenega rudnika pridobili prvo železovo rudo, dva tedna pozneje pa so začeli obratovati še en plavž, ki je proizvedel povprečno 15 ton surovega železa na teden, čeprav so bili tedni, ko je bilo mogoče dobiti do 22 ton.

Koksarna je bila boljša od peči na premog. Lito železo so prodali lokalnim kovačem. Poleg tega je sedemletna vojna (1756-1763) tako izboljšala metalurgijo, da je Darby II s svojim poslovnim partnerjem Thomasom Goldneyjem II zakupil več zemljišč in zgradil še tri plavže skupaj z rezervoarjem.

Slavni John Wilkinson je imel v bližini svoje jeklarsko podjetje, s čimer je regija postala najpomembnejše britansko jeklarsko središče v 51. stoletju. Abraham Darby II je umrl v starosti 1763 v XNUMX.

Največji cvet

Po letu 1763 je podjetje prevzel Richard Reynolds. Pet let pozneje je začel delati osemnajstletni Abraham Darby III (1750-1789). Leto prej, leta 1767, so bile prvič položene železnice, v Coalbrookdale. Do leta 1785 jih je bilo zgrajenih 32 km.

4. Železni most - fragment (foto B. Srednyava)

Na začetku delovanja Darbyja III so v njegovem kraljestvu delovale tri talilnice – skupaj je bilo najetih sedem plavžev, kovačnic, rudniških polj in kmetij. Novi šef je imel tudi deleže v parniku Darby, ki je pripeljal les iz Gdanska v Liverpool.

Tretji največji Darbyjev razcvet se je zgodil v sedemdesetih in zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko je kupil plavže in eno prvih katranskih peči. Zgradil je peči za koks in katran ter prevzel skupino premogovnikov.

Razširil je kovačnico Coalbrookdale in približno 3 km proti severu je zgradil kovačnico v Horsheyu, ki so jo kasneje opremili s parnim strojem in izdelovali kovane valjane izdelke. Naslednja kovačnica je bila ustanovljena leta 1785 v Ketleyju, še 4 km proti severu, kjer sta bili ustanovljeni dve kovačnici Jamesa Watta.

Colebrookdale je med letoma 1781 in 1782 zamenjal prej omenjeni atmosferski parni stroj Newcomen z Wattovim parnim strojem, imenovanim "Odločitev" po ladji kapitana Jamesa Cooka.

Ocenjujejo, da je bil to največji parni stroj, zgrajen v 1800. stoletju velja dodati, da je v Shropshireju v XNUMX delovalo okoli dvesto parnih strojev. Darby in partnerji so odprli veletrgovce, vklj. v Liverpoolu in Londonu.

Ukvarjali so se tudi s pridobivanjem apnenca. Njihove kmetije so oskrbovale železnice s konji, gojile žito, sadno drevje, gojile govedo in ovce. Vse so bile izvedene na za tisti čas sodoben način.

Ocenjuje se, da so podjetja Abrahama Darbyja III. in njegovih sodelavcev predstavljala največje središče proizvodnje železa v Veliki Britaniji. Nedvomno je bila najbolj spektakularno in zgodovinsko delo Abrahama Darbyja III. gradnja prvega železnega mostu na svetu (3, 4). V bližini je bil zgrajen 30-metrski objekt Coalbrookdale, se je pridružila brežinam reke Severn (glej MT 10/2006, str. 24).

Od prve skupščine delničarjev do odprtja mostu je minilo šest let. Železne elemente s skupno težo 378 ton so vlili v delih Abrahama Darbyja III., ki je bil graditelj in blagajnik celotnega projekta – most je doplačal iz lastnega žepa, kar je ogrozilo finančno varnost njegovega delovanja.

5. Shropshire Canal, Coal Pier (foto: Crispin Purdy)

Izdelke metalurškega centra so prejemnikom pošiljali po reki Severn. Abraham Darby III je sodeloval tudi pri gradnji in vzdrževanju cest na tem območju. Poleg tega so se začela dela na gradnji trase s čolnami ob bregovih Severna. Vendar je bil cilj dosežen šele po dvajsetih letih.

Naj dodamo, da je bil brat Abrahama III. Samuel Darby delničar, William Reynolds, vnuk Abrahama Darbyja II., pa je bil graditelj kanala Shropshire, pomembne plovne poti v regiji (5). Abraham Darby III je bil človek razsvetljenstva, zanimala ga je znanost, predvsem geologija, imel je veliko knjig in znanstvenih instrumentov, kot sta električni stroj in camera obscura.

Spoznal je Erasmusa Darwina, zdravnika in botanika, Charlesovega dedka, sodeloval je z Jamesom Wattom in Matthewom Boultonom, graditeljema vse modernejših parnih strojev (glej MT 8/2010, str. 22 in MT 10/2010, str. 16).

V metalurgiji, v kateri se je specializiral, ni poznal nič novega. Umrl je leta 1789 v starosti 39 let. Frančišek, njegov najstarejši otrok, je bil takrat star šest let. Leta 1796 je umrl Abrahamov brat Samuel in zapustil svojega 14-letnega sina Edmunda.

Na prelomu iz osemnajstega v devetnajsto stoletje

6. Philip James de Lutherbourg, Coalbrookdale ponoči, 1801

7. Iron Bridge v Sydney Gardens, Bath, odlit v Coalbrookdaleu leta 1800 (foto: Plumbum64)

Po smrti Abrahama III. in njegovega brata so družinska podjetja propadla. V pismih družbe Boulton & Watt so se kupci pritoževali zaradi zamud pri dobavah in kakovosti železa, ki so ga prejeli z območja Ironbridge na reki Severn.

Stanje se je začelo izboljševati na prelomu stoletja (6). Od leta 1803 je Edmund Darby vodil železarno, specializirano za proizvodnjo železnih mostov. Leta 1795 je na reki Severn prišlo do edinstvene poplave, ki je odnesla vse mostove čez to reko, preživel je le železni most Darby.

To ga je naredilo še bolj slavnega. vliti mostove Coalbrookdale so bile objavljene po vsej Združenem kraljestvu (7), na Nizozemskem in celo na Jamajki. Leta 1796 je tovarno obiskal Richard Trevithick, izumitelj visokotlačnega parnega stroja (MT 11/2010, str. 16).

Tu je leta 1802 izdelal poskusni parni stroj, ki deluje na tem principu. Kmalu je tu zgradil prvo parno lokomotivo, ki pa žal ni bila nikoli zagnana. Leta 1804 v Coalbrookdale razvil visokotlačni parni stroj za tekstilno tovarno v Macclesfieldu.

Hkrati so nastajali motorji tipa Watt in celo starejši tip Newcomen. Poleg tega so bili izdelani arhitekturni elementi, kot so litoželezni oboki za stekleno streho ali neogotski okenski okvirji.

Ponudba vključuje izjemno široko paleto železnih izdelkov, kot so deli za rudnike kositra Cornish, plugi, stiskalnice za sadje, posteljni okvirji, urne tehtnice, rešetke in pečice, če naštejemo le nekatere.

V bližini, v prej omenjenem Horsheyu, je imela dejavnost povsem drugačen profil. Izdelovali so grodlje, ki so ga navadno na kraju samem predelovali v kovačnici, v kovane palice in pločevine, gradili so kovane lonce – preostanek grodlja so prodajali v druge okraje.

Obdobje Napoleonovih vojn, ki je bilo takrat, je bil razcvet metalurgije in tovarn v regiji. Coalbrookdalez uporabo novih tehnologij. Vendar se Edmund Darby kot član Verske družbe prijateljev ni ukvarjal z izdelavo orožja. Umrl je leta 1810.

8. Most Halfpenny, Dublin, ulit v Coalbrookdaleu leta 1816.

Po Napoleonovih vojnah

Po Dunajskem kongresu leta 1815 se je končalo obdobje visoke donosnosti metalurgije. AT Coalbrookdale Ulitke so še izdelovali, vendar le iz kupljenega litega železa. Podjetje je ves čas delalo tudi mostove.

9. Most Macclesfield v Londonu, zgrajen leta 1820 (foto B. Srednyava)

Najbolj znana sta stebra v Dublinu (8) in stebra mostu Macclesfield čez Regent's Canal v Londonu (9). Po Edmundu je tovarne vodil Frančišek, sin Abrahama III., s svojim svakom. V poznih dvajsetih letih prejšnjega stoletja sta bila na vrsti Abraham IV in Alfred, sinova Edmunda.

V tridesetih letih prejšnjega stoletja ni bil več tehnološki obrat, ampak so novi lastniki uvedli znane sodobne postopke v pečeh in pečeh ter nove parne stroje.

Takrat so na primer tukaj izdelali 800 ton železne pločevine za trup ladje Velike Britanije, kmalu pa tudi železne cevi za vožnjo lahkih tirnih vozil na poti iz Londona v Croydon.

Od tridesetih let prejšnjega stoletja je livarna sv. Coalbrookdale umetniški predmeti iz litega železa - doprsni kipi, spomeniki, reliefi, fontane (10, 11). Posodobljena livarna je bila leta 1851 največja na svetu, leta 1900 pa je zaposlovala tisoč delavcev.

Izdelki iz nje so uspešno sodelovali na številnih mednarodnih razstavah. AT Coalbrookdale v tridesetih letih prejšnjega stoletja se je začela tudi proizvodnja opeke in ploščic za prodajo, 30 let pozneje pa so kopali glino, iz katere so izdelovali vaze, vaze in lonce.

Seveda se kuhinjska oprema, parni stroji in mostovi tradicionalno gradijo neprekinjeno. Od sredine devetnajstega stoletja so tovarne vodili ljudje, večinoma zunaj družine Darby. Alfred Darby II, ki se je upokojil leta 1925, je bil zadnja oseba v podjetju, ki je spremljala posel.

Od zgodnjih šestdesetih let prejšnjega stoletja so peči za železne mostove, tako kot drugi centri za taljenje železa v Shropshiru, postopoma izgubile svoj pomen. Niso mogli več tekmovati s podjetji te industrije, ki se nahajajo na obali, ki so bila oskrbovana s cenejšo uvoženo železovo rudo neposredno z ladij.

10. Peacock Fountain, ulita v Coalbrookdale, trenutno stoji v Christchurchu na Novi Zelandiji, današnji pogled (fotografija Johnston DJ)

11. Detajl pavovega vodnjaka (foto: Christoph Mahler)