Metallurginen dynastia Coalbrookdale

Coalbrookdale on erityinen paikka historiallisella kartalla. Se oli täällä ensimmäistä kertaa: valurautaa sulatettiin mineraalipolttoaineella - koksilla, käytettiin ensimmäiset rautakiskot, rakennettiin ensimmäinen rautasilta, valmistettiin osia vanhimpiin höyrykoneisiin. Alue oli kuuluisa siltojen rakentamisesta, höyrykoneiden valmistuksesta ja taiteellisesta valusta. Useat täällä asuvan Darbyn perheen sukupolvet ovat yhdistäneet elämänsä metallurgiaan.

Musta visio energiakriisistä

Menneinä vuosisatoina energianlähteenä olivat ihmisten ja eläinten lihakset. Keskiajalla vesipyörät ja tuulimyllyt levisivät ympäri Eurooppaa käyttämällä puhaltavan tuulen ja virtaavan veden voimaa. Polttopuilla lämmitettiin taloja talvella, rakennettiin taloja ja laivoja.

Se oli myös raaka-aine puuhiilen valmistukseen, jota käytettiin monilla vanhan teollisuuden aloilla - pääasiassa lasin valmistuksessa, metallin sulatuksessa, oluen valmistuksessa, värjäyksessä ja ruudin valmistuksessa. Metallurgia kulutti eniten hiiltä erityisesti sotilaallisiin tarkoituksiin, mutta ei vain.

Työkalut rakennettiin ensin pronssista, sitten raudasta. XNUMX. ja XNUMX. vuosisadalla tykkien suuri kysyntä tuhosi keskusten alueiden metsiä metallurginen. Lisäksi uuden maan poistaminen maatalousmaaksi vaikutti metsien tuhoutumiseen.

Metsä kasvoi, ja näytti siltä, ​​että Espanjan ja Englannin kaltaiset maat kohtasivat suuren kriisin ensisijaisesti metsävarojen ehtymisen vuoksi. Teoriassa hiilen rooli voi ottaa hiiltä.

Tämä vaati kuitenkin paljon aikaa, teknisiä ja henkisiä muutoksia sekä taloudellisten tapojen tarjoamista raaka-aineiden kuljettamiseen syrjäisiltä kaivosaltailta. Jo XNUMX-luvulla kivihiiltä alettiin käyttää keittiön liesissä ja sitten lämmitystarkoituksiin Englannissa. Se vaati tulisijojen jälleenrakennusta tai aiemmin harvinaisten kaakeliuunien käyttöä.

1. vuosisadan lopulla vain noin 3/XNUMX/XNUMX louhitusta kivihiilestä käytettiin teollisuudessa. Tuolloin tunnetuilla teknologioilla ja korvaamalla puuhiili suoraan hiilellä ei ollut mahdollista sulattaa kunnollista rautaa. XNUMX-luvulla raudan tuonti Englantiin Ruotsista, maasta, jossa on runsaasti metsiä ja rautamalmiesiintymiä, lisääntyi nopeasti.

Koksin käyttö harkkoraudan valmistukseen

Abraham Darby I (1678-1717) aloitti ammattiuransa mallasmyllylaitteiden valmistuksessa Birminghamissa. Sitten hän muutti Bristoliin, jossa hän ensin valmisti nämä koneet ja siirtyi sitten messingin valmistukseen.

1. Kasvit Coalbrookdalessa (kuva: B. Srednyava)

Luultavasti se oli ensimmäinen, joka korvasi puuhiilen hiilellä tuotantoprosessissaan. Vuodesta 1703 lähtien hän alkoi valmistaa valurautaruukkuja ja patentoi pian menetelmänsä käyttää hiekkamuotteja.

Vuonna 1708 hän aloitti työskentelyn Colebrookdale, sitten hylätty sulattokeskus Severn-joella (1). Siellä hän korjasi masuunin ja asensi uudet palkeet. Pian, vuonna 1709, puuhiili korvattiin koksilla ja saatiin hyvälaatuista rautaa.

Aikaisemmin kivihiilen käyttö polttopuun sijaan epäonnistui monesti. Se oli siis käänteentekevä tekninen saavutus, jota joskus kutsutaan teollisen aikakauden varsinaiseksi alkamiseksi. Darby ei patentoinut keksintöään, mutta piti sen salassa.

Menestys johtui siitä, että hän käytti edellä mainittua koksia tavallisen kivihiilen sijaan ja että paikallinen kivihiili oli vähärikkistä. Seuraavien kolmen vuoden aikana hän kuitenkin kamppaili niin tuotannon laskun kanssa, että hänen liikekumppaninsa olivat vetämässä pääomaa.

Joten Darby kokeili, hän sekoitti hiiltä koksiin, toi hiiltä ja koksia Bristolista ja itse hiiltä Etelä-Walesista. Tuotanto kasvoi hitaasti. Niin paljon, että vuonna 1715 hän rakensi toisen sulaton. Hän ei ainoastaan ​​valmistanut harkkorautaa, vaan myös sulatti siitä valurautaisia ​​keittiövälineitä, kattiloita ja teekannuja.

Näitä tuotteita myytiin alueella ja niiden laatu oli aiempaa parempi, ja ajan myötä yritys alkoi menestyä erittäin hyvin. Darby louhi ja sulatti myös messingin valmistukseen tarvittavaa kuparia. Lisäksi hänellä oli kaksi takomota. Hän kuoli vuonna 1717 39-vuotiaana.

innovaatiot

Valurauta- ja keittiövälineiden valmistuksen lisäksi jo kuusi vuotta ihmiskunnan historian ensimmäisen Newcomen-ilmakehän höyrykoneen rakentamisen jälkeen (ks.: МТ 3/2010, s. 16) vuonna 1712, v. Colebrookdale sen osien valmistus alkoi. Se oli kansallinen tuotanto.

2. Yksi altaista, joka on osa masuunin palkeen käyttösäiliöjärjestelmää. Rautatien silta rakennettiin myöhemmin (kuva: M. J. Richardson)

Vuonna 1722 valmistettiin valurautainen sylinteri tällaiselle moottorille, ja seuraavan kahdeksan vuoden aikana valmistettiin kymmenen ja sitten paljon enemmän. Ensimmäiset teollisuusrautateiden valurautapyörät valmistettiin täällä jo 20-luvulla.

Vuonna 1729 valmistettiin 18 kappaletta, jotka valettiin tavanomaisella tavalla. Abraham Darby II (1711-1763) aloitti työskentelyn tehtaissa vuonna Colebrookdale vuonna 1728, eli yksitoista vuotta isänsä kuoleman jälkeen, XNUMX-vuotiaana. Englannin ilmasto-olosuhteissa sulatusuuni sammutettiin keväällä.

Lähes kolmena kuumimpana kuukautena hän ei voinut työskennellä, koska palkeet olivat vesipyörillä, ja tähän aikaan vuodesta sademäärä oli riittämätön heidän työhönsä. Siksi seisokkeja käytettiin korjauksiin ja kunnossapitoon.

Uunin mahdollisen käyttöiän pidentämiseksi rakennettiin sarja vesisäiliöitä, jotka pumppasivat vettä alimmasta säiliöstä korkeimpaan eläinvoimalla toimivalla pumpulla (2).

Vuosina 1742-1743 Abraham Darby II mukautti Newcomenin ilmakehän höyrykoneen pumppaamaan vettä, joten metallurgian kesätaukoa ei enää tarvittu. Tämä oli ensimmäinen höyrykoneen käyttö metallurgiassa.

3. Rautasilta, otettu käyttöön vuonna 1781 (kuva B. Srednyava)

Vuonna 1749 alueella Colebrookdale Ensimmäinen teollisuusrautatie luotiin. Mielenkiintoista on, että 40-luvulta 1790-luvulle yritys harjoitti myös aseiden tuotantoa tai pikemminkin osastoa.

Tämä saattaa tulla yllätyksenä, sillä Darby kuului Religious Society of Friends -yhdistykseen, jonka jäsenet tunnettiin laajalti kveekereinä ja jonka pasifistiset uskomukset estivät aseiden valmistuksen.

Abraham Darby II:n suurin saavutus oli koksin käyttö harkkoraudan valmistuksessa, josta myöhemmin saatiin pallografiittista rautaa. Hän kokeili tätä prosessia 40- ja 50-luvun vaihteessa.Ei ole selvää, kuinka hän saavutti halutun vaikutuksen.

Yksi osa uutta prosessia oli mahdollisimman vähän fosforia sisältävän rautamalmin valinta. Kun hän menestyi, kasvava kysyntä sai Darby II:n rakentamaan uusia masuuneja. Myös 50-luvulla hän alkoi vuokrata maata, josta hän loi hiiltä ja rautamalmia; hän rakensi myös höyrykoneen kaivoksen tyhjentämiseksi. Hän laajensi vesihuoltojärjestelmää. Hän rakensi uuden padon. Se maksoi hänelle paljon rahaa ja aikaa.

Lisäksi tämän toiminnan alueella aloitettiin uusi teollisuusrautatie. 1 höyrykoneella kuivatusta kaivoksesta saatiin ensimmäinen rautamalmi ja kaksi viikkoa myöhemmin otettiin käyttöön toinen masuuni, joka tuotti keskimäärin 1755 tonnia harkkorautaa viikossa, vaikka oli viikkoja, jolloin oli mahdollista saada jopa 15 tonnia.

Koksiuuni oli parempi kuin hiiliuuni. Valurauta myytiin paikallisille sepäille. Lisäksi Seitsemänvuotinen sota (1756-1763) paransi metallurgiaa niin paljon, että Darby II vuokrasi liikekumppaninsa Thomas Goldney II:n kanssa lisää maata ja rakensi vielä kolme masuunia sekä säiliöjärjestelmän.

Kuuluisalla John Wilkinsonilla oli teräsyhtiönsä lähellä, mikä teki alueesta Ison-Britannian tärkeimmän teräskeskuksen 51-luvulla. Abraham Darby II kuoli vuonna 1763 XNUMX:ssa.

Suurin kukka

Vuoden 1763 jälkeen Richard Reynolds otti yrityksen haltuunsa. Viisi vuotta myöhemmin kahdeksantoistavuotias Abraham Darby III (1750-1789) alkoi työskennellä. Vuotta aiemmin, vuonna 1767, rautatiet laskettiin ensimmäistä kertaa vuonna Colebrookdale. Vuoteen 1785 mennessä niitä oli rakennettu 32 km.

4. Rautasilta - fragmentti (kuva B. Srednyava)

Darby III:n toiminnan alkaessa hänen valtakunnassaan toimi kolme sulattoa - yhteensä seitsemän masuuneja, takomoita, kaivospeltoja ja maatiloja vuokrattiin. Uudella pomolla oli myös osakkeita höyrylaivassa Darbyssa, joka toi puutavaraa Gdanskista Liverpooliin.

Kolmas Darbyn suurin buumi tuli 70-luvulla ja 80-luvun alussa, kun hän osti masuuneja ja yhden ensimmäisistä tervauuneista. Hän rakensi koksi- ja tervauuneja ja otti haltuunsa ryhmän hiilikaivoksia.

Hän laajensi takoa sisään Colebrookdale ja noin 3 km pohjoiseen hän rakensi Horsheyyn sepän, ​​joka myöhemmin varustettiin höyrykoneella ja valmisti taottuja valssattuja tuotteita. Seuraava takomo perustettiin vuonna 1785 Ketleyyn, vielä 4 km pohjoiseen, jonne perustettiin kaksi James Watt -takoa.

Colebrookdale korvasi edellä mainitun Newcomenin ilmakehän höyrykoneen vuosina 1781-1782 wattisella höyrykoneella, joka sai nimen "Decision" kapteeni James Cookin aluksen mukaan.

Sen on arvioitu olleen suurin 1800-luvulla rakennettu höyrykone. On syytä lisätä, että XNUMX:n Shropshiressa oli käytössä noin kaksisataa höyrykonetta. Darby ja yhteistyökumppanit avasivat tukkumyyjät, mm. Liverpoolissa ja Lontoossa.

He harjoittivat myös kalkkikiven louhintaa. Heidän tilansa toimittivat rautateille hevosia, kasvattivat viljaa, hedelmäpuita, kasvattivat karjaa ja lampaita. Ne kaikki toteutettiin tuohon aikaan nykyaikaisella tavalla.

Abraham Darby III:n ja hänen työtovereidensa yritysten on arvioitu muodostavan Ison-Britannian suurimman raudan tuotantokeskuksen. Epäilemättä Abraham Darby III:n upein ja historiallisin työ oli maailman ensimmäisen rautasillan rakentaminen (3, 4). Lähelle rakennettiin 30 metrin laitos Colebrookdale, liittyi Severn-joen rannoille (ks. MT 10/2006, s. 24).

Ensimmäisen yhtiökokouksen ja sillan avaamisen välillä kului kuusi vuotta. Koko projektin rakentajana ja rahastonhoitajana toimineen Abraham Darby III:n töissä valettiin rautaelementtejä, joiden kokonaispaino oli 378 tonnia - hän maksoi sillan ylimääräistä omasta pussistaan, mikä vaaransi toiminnan taloudellisen turvan.

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

Metallurgisen keskuksen tuotteet kuljetettiin vastaanottajille Severn-joen varrella. Abraham Darby III osallistui myös alueen teiden rakentamiseen ja kunnossapitoon. Lisäksi aloitettiin venepalkkiradan rakentaminen Severnin rannoille. Tavoite saavutettiin kuitenkin vasta kahdenkymmenen vuoden kuluttua.

Lisätään, että Abraham III:n veli Samuel Darby oli osakkeenomistaja ja William Reynolds, Abraham Darby II:n pojanpoika, rakensi Shropshiren kanavaa, joka on tärkeä vesiväylä alueella (5). Abraham Darby III oli valistunut mies, hän oli kiinnostunut tieteestä, erityisesti geologiasta, hänellä oli monia kirjoja ja tieteellisiä välineitä, kuten sähkökone ja camera obscura.

Hän tapasi Erasmus Darwinin, lääkärin ja kasvitieteilijän, Charlesin isoisän, hän teki yhteistyötä James Wattin ja Matthew Boultonin kanssa, jotka suunnittelivat yhä nykyaikaisempia höyrykoneita (katso MT 8/2010, s. 22 ja MT 10/2010, s. 16).

Metallurgiassa, johon hän erikoistui, hän ei tiennyt mitään uutta. Hän kuoli vuonna 1789 39-vuotiaana. Francis, hänen vanhin lapsensa, oli tuolloin kuusivuotias. Vuonna 1796 Abrahamin veli Samuel kuoli, jättäen hänen 14-vuotiaan poikansa Edmundin.

XNUMX- ja XNUMX-luvun vaihteessa

6. Philip James de Lutherbourg, Coalbrookdale by Night, 1801

7. Rautasilta Sydney Gardensissa, Bathissa, valettu Coalbrookdalessa vuonna 1800 (kuva: Plumbum64)

Abraham III:n ja hänen veljensä kuoleman jälkeen perheyritykset rappeutuivat. Boulton & Wattin kirjeissä ostajat valittivat toimitusten viivästymisestä ja Severn-joen Ironbridgen alueelta saamansa raudan laadusta.

Tilanne alkoi parantua vuosisadan vaihteessa (6). Vuodesta 1803 lähtien Edmund Darby johti rautasiltojen valmistukseen erikoistunutta ruukkitehdasta. Vuonna 1795 Severn-joella oli ainutlaatuinen tulva, joka huuhtoi pois kaikki sillat tämän joen yli, vain Darbyn rautasilta säilyi.

Tämä teki hänestä vieläkin tunnetumman. valaa siltoja sisään Colebrookdale lähetettiin kaikkialla Yhdistyneessä kuningaskunnassa (7), Alankomaissa ja jopa Jamaikalla. Vuonna 1796 tehtaalla vieraili korkeapainehöyrykoneen keksijä Richard Trevithick (MT 11/2010, s. 16).

Hän teki täällä vuonna 1802 tällä periaatteella toimivan kokeellisen höyrykoneen. Pian hän rakensi tänne ensimmäisen höyryveturin, jota ei valitettavasti koskaan otettu käyttöön. Vuonna 1804 in Colebrookdale kehitti korkeapaineisen höyrykoneen tekstiilitehtaalle Macclesfieldissä.

Samaan aikaan valmistettiin Watt-tyyppisiä ja jopa vanhempia Newcomen-tyyppisiä moottoreita. Lisäksi tehtiin arkkitehtonisia elementtejä, kuten lasikaton valurautakaareja tai uusgoottilaisia ​​ikkunoiden kehyksiä.

Tarjolla on poikkeuksellisen laaja valikoima rautatuotteita, kuten Cornish tinakaivosten osat, aurat, hedelmäpuristimet, sängynrungot, kellovaa'at, ritilät ja uunit, vain muutamia mainitaksemme.

Lähistöllä, edellä mainitussa Horsheyssa, aktiviteetilla oli täysin erilainen profiili. He tuottivat harkkorautaa, joka yleensä jalostettiin paikan päällä takomossa, taotuiksi tankoiksi ja levyiksi, rakennettiin taotut ruukut - loput harkkoraudasta myytiin muihin maakuntiin.

Napoleonin sotien aika, joka oli tuohon aikaan, oli alueen metallurgian ja tehtaiden kukoistusaika. Colebrookdalekäyttämällä uusia teknologioita. Edmund Darby ei kuitenkaan ollut uskonnollisen ystävien seuran jäsenenä mukana aseiden valmistuksessa. Hän kuoli vuonna 1810.

8. Halfpenny Bridge, Dublin, valettu Coalbrookdalessa vuonna 1816.

Napoleonin sotien jälkeen

Vuoden 1815 Wienin kongressin jälkeen metallurgian korkean kannattavuuden aika päättyi. AT Colebrookdale Valukappaleita tehtiin edelleen, mutta vain ostetusta valuraudasta. Yritys teki myös siltoja koko ajan.

9. Macclesfield Bridge Lontoossa, rakennettu vuonna 1820 (kuva: B. Srednyava)

Tunnetuimmat ovat Dublinin pylväs (8) ja Lontoon Regent's Canalin ylittävän Macclesfield-sillan pylväät (9). Edmundin jälkeen tehtaita johti Francis, Abraham III:n poika lankonsa kanssa. 20-luvun lopulla oli Abraham IV:n ja Alfredin, Edmundin poikien vuoro.

30-luvulla se ei enää ollut teknologinen tehdas, vaan uudet omistajat ottivat käyttöön tutut nykyaikaiset uuneja ja uuneja koskevat prosessit sekä uudet höyrykoneet.

Tuolloin täällä valmistettiin esimerkiksi 800 tonnia rautalevyjä Iso-Britannian laivan runkoon ja pian rautaputkea kevyiden raideajoneuvojen ajamiseen matkalla Lontoosta Croydoniin.

30-luvulta lähtien valimo St. Colebrookdale valurautaiset taideesineet - rintakuvat, monumentit, bareljeefit, suihkulähteet (10, 11). Modernisoitu valimo oli vuonna 1851 maailman suurin ja vuonna 1900 se työllisti tuhat työntekijää.

Sen tuotteet osallistuivat menestyksekkäästi lukuisiin kansainvälisiin näyttelyihin. AT Colebrookdale 30-luvulla aloitettiin myös myytävänä olevien tiilien ja laattojen valmistus, ja 30 vuotta myöhemmin louhittiin savea, josta valmistettiin maljakoita, maljakoita ja ruukkuja.

Tietenkin keittiökalusteita, höyrykoneita ja siltoja on perinteisesti valmistettu jatkuvasti. 1925-luvun puolivälistä lähtien tehtaita ovat johtaneet enimmäkseen Darbyn perheen ulkopuoliset ihmiset. Alfred Darby II, joka jäi eläkkeelle vuonna XNUMX, oli alan viimeinen henkilö, joka piti yritystä silmällä.

60-luvun alusta lähtien rautasiltauunit, kuten muutkin Shropshiren raudansulatuskeskukset, menettivät vähitellen merkityksensä. He eivät enää pystyneet kilpailemaan rannikolla sijaitsevien alan yritysten kanssa, joille toimitettiin halvempaa tuontirautamalmia suoraan laivoilta.

10. Peacock Fountain, valettu Colebrookdalessa, seisoo tällä hetkellä Christchurchissa, Uudessa-Seelannissa, kuten tänään nähty (kuva Johnston DJ)

11. Yksityiskohta Peacock-suihkulähteestä (kuva: Christoph Mahler)