Málmvinnsluættin Coalbrookdale

Colebrookdale er sérstakur staður á sögulegu kortinu. Það var hér í fyrsta skipti: steypujárn var brædd með jarðefnaeldsneyti - kók, fyrstu járnbrautirnar voru notaðar, fyrsta járnbrúin var smíðuð, hlutar í elstu gufuvélarnar voru gerðar. Svæðið var frægt fyrir að byggja brýr, framleiða gufuvélar og listræna steypu. Nokkrar kynslóðir Darby fjölskyldunnar sem búa hér hafa tengt líf sitt við málmvinnslu.

Svört sýn á orkukreppuna

Á undanförnum öldum var uppspretta orkunnar vöðvar manna og dýra. Á miðöldum dreifðust vatnshjól og vindmyllur um Evrópu og notuðu kraftinn frá blásandi vindinum og rennandi vatni. Eldiviður var notaður til að hita hús á veturna, til að byggja hús og skip.

Það var einnig hráefnið til framleiðslu á viðarkolum, sem notað var í mörgum greinum gamla iðnaðarins - aðallega til glerframleiðslu, málmbræðslu, bjórframleiðslu, litunar og byssupúðurframleiðslu. Málmvinnsla neytti mests magns af viðarkolum, sérstaklega í hernaðarlegum tilgangi, en ekki aðeins.

Verkfærin voru fyrst smíðuð úr bronsi, síðan úr járni. Á XNUMXth og XNUMXth öld eyðilagði mikil eftirspurn eftir fallbyssum skóga á svæðum miðstöðvarinnar. málmvinnslu. Að auki stuðlaði afturköllun nýs lands fyrir landbúnaðarland til eyðingar skóga.

Skógurinn stækkaði og svo virtist sem lönd eins og Spánn og England stæðu frammi fyrir mikilli kreppu í fyrsta lagi vegna eyðingar á skógarauðlindum. Fræðilega séð getur hlutverk kolanna tekið við kolum.

Þetta krafðist hins vegar mikinn tíma, tæknilegar og andlegar breytingar, auk þess að útvega hagkvæmar leiðir til að flytja hráefni frá afskekktum námusvæðum. Þegar á XNUMXth öld byrjaði að nota kol í eldhúsofna og síðan til upphitunar í Englandi. Það krafðist endurbyggingar eldstæðna eða notkunar á áður sjaldgæfum flísaeldum.

Í lok 1. aldar voru aðeins um 3/XNUMX/XNUMX af steinkolunum sem voru unnar í iðnaði. Með því að nota þá tækni sem þekkt var á þeim tíma og skipta kolum beint út fyrir kol var ekki hægt að bræða járn af sæmilegum gæðum. Á XNUMXth öld jókst innflutningur á járni til Englands frá Svíþjóð, frá landi með gnægð af skógum og járngrýti, hratt.

Notkun kóks til að framleiða járn

Abraham Darby I (1678-1717) hóf atvinnuferil sinn sem lærlingur í framleiðslu á maltmölunarbúnaði í Birmingham. Síðan flutti hann til Bristol, þar sem hann gerði þessar vélar fyrst og fór síðan yfir í látúnsframleiðslu.

1. Plöntur í Coalbrookdale (mynd: B. Srednyava)

Sennilega var það fyrst til að skipta kolum út fyrir kol í framleiðsluferlinu. Frá 1703 byrjaði hann að búa til steypujárnspotta og fékk fljótlega einkaleyfi á aðferð sinni við að nota sandmót.

Árið 1708 hóf hann störf í Coalbrookdale, þá yfirgefin bræðslumiðstöð við ána Severn (1). Þar gerði hann við sprengjuofninn og setti nýja belg. Fljótlega, árið 1709, var kolum skipt út fyrir kók og járn af góðum gæðum fékkst.

Áður var margoft misheppnað að nota kol í stað eldiviðar. Þannig var um tímamóta tæknilegt afrek að ræða, sem stundum er kallað upphaf iðnaldar. Darby fékk ekki einkaleyfi á uppfinningu sinni en hélt henni leyndu.

Árangurinn stafaði af því að hann notaði fyrrnefnt kók frekar en venjuleg harðkol og að staðbundin kol voru lág í brennisteini. Hins vegar, næstu þrjú árin, glímdi hann við slíka samdrátt í framleiðslu að viðskiptafélagar hans voru við það að taka út fjármagn.

Svo Darby gerði tilraunir, hann blandaði kolum við kók, hann flutti inn kol og kók frá Bristol og kolin sjálf frá Suður-Wales. Framleiðslan jókst hægt. Svo mjög að árið 1715 reisti hann annað álver. Hann framleiddi ekki bara járn, heldur bræddi hann það líka í steypujárn eldhúsáhöld, potta og tekatla.

Þessar vörur voru seldar á svæðinu og voru gæði þeirra betri en áður og með tímanum fór fyrirtækið að skila miklum árangri. Darby anna og bræddi koparinn sem þurfti til að búa til kopar. Auk þess átti hann tvær smiðjur. Hann dó árið 1717, 39 ára að aldri.

nýsköpun

Auk framleiðslu á steypujárni og eldhúsáhöldum, þegar sex árum eftir smíði fyrstu Newcomen gufuvélarinnar í mannkynssögunni (sjá: МТ 3/2010, bls. 16) árið 1712, í Coalbrookdale hófst framleiðsla á hlutum í það. Þetta var þjóðarframleiðsla.

2. Ein af laugunum sem er hluti af lónkerfi til að knýja háofnsbelg. Járnbrautarbrautin var byggð síðar (mynd: M. J. Richardson)

Árið 1722 var gerður steypujárnshólkur fyrir slíka vél og næstu átta árin voru smíðaðir tíu og síðan margir fleiri. Fyrstu steypujárnshjólin fyrir iðnaðarjárnbrautir voru framleidd hér á 20. áratugnum.

Árið 1729 voru gerðar 18 stykki og síðan steypt á venjulegan hátt. Abraham Darby II (1711-1763) byrjaði að vinna í verksmiðjum í Coalbrookdale árið 1728, það er ellefu árum eftir dauða föður síns, sautján ára gamall. Í enskum veðurskilyrðum var bræðsluofninn slökktur á vorin.

Í næstum þrjá af heitustu mánuðinum gat hann ekki unnið, því belgurinn var knúinn áfram af vatnshjólum, og á þessum árstíma var úrkoman ófullnægjandi fyrir vinnu þeirra. Þess vegna var stöðvunartími notaður til viðgerða og viðhalds.

Til að lengja endanlega endingu ofnsins voru smíðaðir röð vatnsgeyma sem notuðu dýraknúna dælu til að dæla vatni úr neðsta tankinum í það hæsta (2).

Árið 1742-1743 aðlagaði Abraham Darby II gufuvél Newcomens í andrúmsloftinu til að dæla vatni þannig að ekki var lengur þörf á sumarfríi í málmvinnslu. Þetta var fyrsta notkun gufuvélarinnar í málmvinnslu.

3. Járnbrú, tekin í notkun 1781 (mynd af B. Srednyava)

Árið 1749, á yfirráðasvæðinu Coalbrookdale Fyrsta iðnaðarjárnbrautin var búin til. Athyglisvert er að frá 40 til 1790 tók fyrirtækið einnig þátt í framleiðslu á vopnum, eða öllu heldur deild.

Þetta gæti komið á óvart, þar sem Darby tilheyrði trúfélagi vina, en meðlimir þess voru almennt þekktir sem Quakers og friðarviðhorf þeirra komu í veg fyrir framleiðslu vopna.

Mesta afrek Abrahams Darby II var notkun kóks við framleiðslu á járni, sem síðar var fengið sveigjanlegt járn úr. Hann reyndi þetta ferli á milli 40 og 50. Ekki er ljóst hvernig hann náði tilætluðum árangri.

Einn þáttur í nýja ferlinu var val á járngrýti með eins litlum fosfór og mögulegt er. Þegar hann hafði náð árangri, varð vaxandi eftirspurn til þess að Darby II smíðaði nýja sprengiofna. Einnig á fimmta áratugnum byrjaði hann að leigja land sem hann vann kol og járn úr; hann smíðaði líka gufuvél til að tæma námuna. Hann stækkaði vatnsveitukerfið. Hann byggði nýja stíflu. Það kostaði hann mikla peninga og tíma.

Ennfremur var ný iðnaðarjárnbraut hafin á svæði þessarar starfsemi. Þann 1. maí 1755 fékkst fyrsti járngrýti úr gufuþurrkaðri námu og tveimur vikum síðar var tekinn í notkun annar sprengiofn sem framleiddi að meðaltali 15 tonn af járni á viku, þótt vikur hafi verið. hægt að fá allt að 22 tonn.

Kókofninn var betri en kolaofninn. Steypujárn var selt til járnsmiða á staðnum. Auk þess bætti sjö ára stríðið (1756-1763) málmvinnslu svo um munar að Darby II, ásamt viðskiptafélaga sínum Thomas Goldney II, leigði meira land og byggði þrjá sprengiofna til viðbótar ásamt lónkerfi.

Hinn frægi John Wilkinson var með stálfyrirtæki sitt nálægt, sem gerði svæðið að mikilvægustu stálmiðstöð Bretlands á 51. öld. Abraham Darby II dó á aldrinum 1763 í XNUMX.

Stærsta blómið

Eftir 1763 tók Richard Reynolds við fyrirtækinu. Fimm árum síðar byrjaði hinn átján ára gamli Abraham Darby III (1750-1789) að vinna. Ári áður, árið 1767, voru lagðar járnbrautir í fyrsta sinn, í Coalbrookdale. Árið 1785 höfðu 32 km af þeim verið byggðir.

4. Járnbrú - brot (mynd af B. Srednyava)

Í upphafi starfsemi Darby III störfuðu þrjú álver í ríki hans - alls sjö ofnar, smiðjur, námuakra og bújarðir voru leigðar. Nýi stjórinn átti einnig hluti í gufuskipinu Darby sem flutti timbur frá Gdansk til Liverpool.

Þriðji mesti uppgangur Darbys kom á áttunda áratugnum og snemma á níunda áratugnum þegar hann keypti háofna og einn af fyrstu tjöruofnunum. Hann smíðaði koks- og tjöruofna og tók við hópi kolanáma.

Hann stækkaði smiðjuna inn Coalbrookdale og um 3 km norðar byggði hann smiðju við Horshey, sem síðar var búin gufuvél og framleiddi falsaðar valsaðar vörur. Næsta smiðja var stofnuð árið 1785 í Ketley, öðrum 4 km til norðurs, þar sem tvær James Watt smiðjur voru stofnaðar.

Colebrookdale skipti áðurnefndri Newcomen andrúmsloftsgufuvél af hólmi á árunum 1781 til 1782 fyrir Watt gufuvél, nefnd "Decision" eftir skipi James Cook skipstjóra.

Talið er að það hafi verið stærsta gufuvélin sem byggð var á 1800. öld. Þess má geta að um tvö hundruð gufuvélar voru í gangi í Shropshire í XNUMX. Darby og félagar opnuðu heildsala, þ.m.t. í Liverpool og London.

Þeir stunduðu einnig vinnslu á kalksteini. Bænir þeirra sáu járnbrautunum fyrir hestum, ræktuðu korn, ávaxtatré, ræktuðu nautgripi og sauðfé. Öll voru þau framkvæmd með nútímalegum hætti fyrir þann tíma.

Talið er að fyrirtæki Abrahams Darby III og félaga hans hafi verið stærsta miðstöð járnframleiðslu í Stóra-Bretlandi. Án efa var stórbrotnasta og sögulegasta verk Abrahams Darby III bygging fyrstu járnbrúar heimsins (3, 4). Í nágrenninu var byggð 30 metra aðstaða Coalbrookdale, gekk til liðs við bakka árinnar Severn (sjá MT 10/2006, bls. 24).

Sex ár liðu frá fyrsta hluthafafundi þar til brúin var opnuð. Járnefni með heildarþyngd upp á 378 tonn voru steypt í verk Abrahams Darby III, sem var byggingameistari og gjaldkeri alls verkefnisins - hann greiddi aukalega fyrir brúna úr eigin vasa, sem stefndi fjárhagslegu öryggi starfsemi hans í hættu.

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

Vörur málmvinnslustöðvarinnar voru sendar til viðtakenda meðfram Severn ánni. Abraham Darby III tók einnig þátt í uppbyggingu og viðhaldi vega á svæðinu. Jafnframt var hafist handa við gerð bátsbrautar meðfram bökkum Severn. Markmiðinu var þó náð fyrst eftir tuttugu ár.

Við skulum bæta því við að Samuel Darby, bróðir Abrahams III, var hluthafi og William Reynolds, barnabarn Abrahams Darby II, var byggingaraðili Shropshire Canal, mikilvægra vatnaleiða á svæðinu (5). Abraham Darby III var maður uppljómunar, hann hafði áhuga á vísindum, sérstaklega jarðfræði, hann átti margar bækur og vísindatæki, svo sem rafmagnsvél og camera obscura.

Hann kynntist Erasmus Darwin, lækninum og grasafræðingnum, afa Charles, hann var í samstarfi við James Watt og Matthew Boulton, smíði sífellt nútímalegri gufuvéla (sjá MT 8/2010, bls. 22 og MT 10/2010, bls. 16).

Í málmvinnslu, sem hann sérhæfði sig í, vissi hann ekkert nýtt. Hann dó árið 1789, 39 ára að aldri. Francis, elsta barn hans, var þá sex ára. Árið 1796 dó Samuel bróðir Abrahams og skildi eftir 14 ára son sinn Edmund.

Um aldamótin átjándu og nítjándu öld

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

7. Iron Bridge í Sydney Gardens, Bath, steypt í Coalbrookdale árið 1800 (mynd: Plumbum64)

Eftir dauða Abrahams III og bróður hans féllu fjölskyldufyrirtækin í niðurníðslu. Í bréfum frá Boulton & Watt kvörtuðu kaupendur yfir töfum á afgreiðslum og gæðum járnsins sem þeir fengu frá Ironbridge svæðinu við ána Severn.

Ástandið fór að lagast um aldamótin (6). Frá 1803 rak Edmund Darby járnsmiðju sem sérhæfði sig í framleiðslu á járnbrúum. Árið 1795 var einstakt flóð á ánni Severn sem skolaði burt öllum brýr yfir þessa á, aðeins Darby járnbrúin lifði af.

Þetta gerði hann enn frægari. steyptu brýr í Coalbrookdale voru settar út um Bretland (7), Holland og jafnvel Jamaíka. Árið 1796 heimsótti Richard Trevithick, uppfinningamaður háþrýstigufuvélarinnar, verksmiðjuna (MT 11/2010, bls. 16).

Hann smíðaði hér, árið 1802, tilraunagufuvél sem starfaði á þessari reglu. Fljótlega smíðaði hann hér fyrstu gufueimreiðina sem var því miður aldrei tekin í notkun. Árið 1804 í Coalbrookdale þróað háþrýstigufuvél fyrir textílverksmiðju í Macclesfield.

Á sama tíma var verið að framleiða vélar af Watt-gerð og jafnvel eldri Newcomen-gerð. Auk þess voru smíðaðir byggingarþættir eins og steypujárnsbogar fyrir glerþakið eða nýgotneska gluggakarma.

Tilboðið inniheldur einstaklega mikið úrval af járnvörum eins og varahlutum í Cornish tinnámur, plóga, ávaxtapressur, rúmgrind, klukkuvog, rist og ofna, svo fátt eitt sé nefnt.

Nálægt, í áðurnefndum Horshey, var starfsemin allt önnur. Þeir framleiddu járn, sem oftast var unnið á staðnum í smiðjunni, í falsaða rimla og plötur, smíðaðir voru smíðaðir ker - afgangurinn af járni var selt til annarra sýslur.

Tímabil Napóleonsstríðanna, sem var á þeim tíma, var blómatími málmvinnslu og verksmiðja á svæðinu. Coalbrookdalenota nýja tækni. Hins vegar tók Edmund Darby, sem meðlimur í trúfélagi vina, ekki þátt í framleiðslu vopna. Hann dó árið 1810.

8. Halfpenny Bridge, Dublin, steypt í Coalbrookdale árið 1816.

Eftir Napóleonsstyrjöldin

Eftir Vínarþingið árið 1815 lauk tímabili mikillar arðsemi málmvinnslu. AT Coalbrookdale Enn voru gerðar steypur, en aðeins úr keyptu steypujárni. Fyrirtækið gerði einnig brýr allan tímann.

9. Macclesfield Bridge í London, byggð árið 1820 (mynd af B. Srednyava)

Frægust eru súlan í Dublin (8) og súlurnar á Macclesfield-brúnni yfir Regent's Canal í London (9). Eftir Edmund voru verksmiðjurnar reknar af Francis, syni Abrahams III, ásamt mági sínum. Í lok 20 kom röðin að Abraham IV og Alfred, sonum Edmundar.

Á þriðja áratugnum var þetta ekki lengur tækniverksmiðja heldur kynntu nýir eigendur hin þekktu nútímaferli í ofnum og ofnum, auk nýrra gufuvéla.

Á þessum tíma voru til dæmis framleidd hér 800 tonn af járnplötum fyrir skrokk breska skipsins og fljótlega járnpípa til að aka léttlestarbifreiðum á leiðinni frá London til Croydon.

Frá 30 hefur steypa St. Coalbrookdale steypujárns listmunir - brjóstmyndir, minnisvarðar, lágmyndir, gosbrunnar (10, 11). Nútímavædd steypa var árið 1851 sú stærsta í heimi og árið 1900 störfuðu þar þúsund starfsmenn.

Vörur frá því tóku þátt í fjölmörgum alþjóðlegum sýningum með góðum árangri. AT Coalbrookdale upp úr 30 var einnig hafin framleiðsla á múrsteinum og flísum til sölu og 30 árum síðar var unninn leir, úr honum voru gerðir vasar, vasar og pottar.

Auðvitað hafa eldhúsbúnaður, gufuvélar og brýr jafnan verið byggð stöðugt. Frá miðri nítjándu öld hafa verksmiðjurnar verið reknar af fólki að mestu utan Darby fjölskyldunnar. Alfred Darby II, sem lét af störfum árið 1925, var síðasti maðurinn í bransanum til að fylgjast með starfseminni.

Frá því snemma á sjöunda áratugnum hafa járnbrúarofnar, eins og aðrar járnbræðslustöðvar í Shropshire, smám saman misst mikilvægi sínu. Þeir gátu ekki lengur keppt við fyrirtæki þessa iðnaðar sem staðsett eru við ströndina, sem fengu ódýrara innflutt járn beint frá skipum.

10. Peacock Fountain, steyptur í Colebrookdale, stendur nú í Christchurch, Nýja Sjálandi, eins og sést í dag (mynd af Johnston DJ)

11. Smáatriði páfuglsbrunnsins (mynd: Christoph Mahler)