Metalurška dinastija Coalbrookdale

Coalbrookdale je posebno mjesto na istorijskoj mapi. Prvi put je ovdje: liveno željezo je topljeno na mineralno gorivo - koks, korištene su prve željezne šine, izgrađen prvi željezni most, napravljeni dijelovi za najstarije parne mašine. Područje je bilo poznato po izgradnji mostova, proizvodnji parnih mašina i umjetničkom livenju. Nekoliko generacija porodice Darby koje ovdje žive povezale su svoje živote sa metalurgijom.

Crna vizija energetske krize

U prošlim stoljećima izvor energije bili su mišići ljudi i životinja. U srednjem vijeku vodeni kotači i vjetrenjače proširili su se širom Evrope, koristeći snagu vjetra koji duva i tekuće vode. Ogrevno drvo se koristilo za grijanje kuća zimi, za gradnju kuća i brodova.

Bio je i sirovina za proizvodnju drvenog uglja, koji se koristio u mnogim granama stare industrije - uglavnom za proizvodnju stakla, topljenje metala, proizvodnju piva, bojenje i proizvodnju baruta. Najveću količinu drvenog uglja trošila je metalurgija, posebno u vojne svrhe, ali ne samo.

Oruđa su građena prvo od bronce, a zatim od gvožđa. U XNUMX i XNUMX vijeku velika potražnja za topovima opustošila je šume u područjima centara metalurški. Osim toga, povlačenje novog zemljišta za poljoprivredno zemljište doprinijelo je uništavanju šuma.

Šuma je rasla i činilo se da su se zemlje poput Španije i Engleske suočile s velikom krizom prije svega zbog iscrpljivanja šumskih resursa. Teoretski, ulogu drvenog uglja može preuzeti ugalj.

Međutim, za to je bilo potrebno mnogo vremena, tehnoloških i mentalnih promjena, kao i obezbjeđivanje ekonomičnih načina transporta sirovina iz udaljenih rudarskih basena. Već u XNUMX vijeku ugalj se počeo koristiti u kuhinjskim pećima, a potom i za grijanje u Engleskoj. To je zahtijevalo rekonstrukciju kamina ili korištenje do tada rijetkih kaljevanih peći.

Krajem 1. stoljeća samo oko 3/XNUMX/XNUMX iskopanog kamenog uglja koristilo se u industriji. Koristeći tada poznate tehnologije i zamjenom drvenog uglja direktno ugljem, nije bilo moguće istopiti željezo pristojnog kvaliteta. U KSNUMX vijeku, uvoz željeza u Englesku iz Švedske, iz zemlje s obiljem šuma i nalazišta željezne rude, brzo se povećao.

Upotreba koksa za proizvodnju sirovog željeza

Abraham Darby I (1678-1717) započeo je svoju profesionalnu karijeru kao šegrt u proizvodnji opreme za mljevenje slada u Birminghamu. Zatim se preselio u Bristol, gdje je prvo napravio ove mašine, a zatim prešao na proizvodnju mesinga.

1. Biljke u Coalbrookdaleu (foto: B. Srednyava)

Vjerovatno je to bio prvi koji je zamijenio drveni ugalj ugljem u procesu njegove proizvodnje. Od 1703. godine počeo je da pravi posude od livenog gvožđa i ubrzo je patentirao svoju metodu korišćenja peščanih kalupa.

Godine 1708. počeo je raditi u Colebrookdale, zatim napušteni topioničarski centar na rijeci Severn (1). Tamo je popravio visoku peć i postavio nove mehove. Ubrzo, 1709. godine, drveni ugljen je zamijenjen koksom i dobiveno je željezo dobre kvalitete.

Ranije je mnogo puta upotreba uglja umjesto drva za ogrjev bila neuspješna. Dakle, to je bilo epohalno tehničko dostignuće, koje se ponekad naziva stvarnim početkom industrijskog doba. Darby nije patentirao svoj izum, ali ga je držao u tajnosti.

Uspjeh je bio zahvaljujući činjenici da je koristio spomenuti koks, a ne običan kameni ugalj, te da je lokalni ugalj imao malo sumpora. Međutim, u naredne tri godine borio se s tolikim padom proizvodnje da su njegovi poslovni partneri bili pred povlačenjem kapitala.

Tako je Darby eksperimentirao, miješao je drveni ugalj sa koksom, uvozio je ugalj i koks iz Bristola, a sam ugalj iz Južnog Velsa. Proizvodnja se polako povećavala. Toliko da je 1715. godine izgradio drugu topionicu. Ne samo da je proizvodio sirovo gvožđe, već ga je i topio u kuhinjsko posuđe, lonce i čajnike od livenog gvožđa.

Ovi proizvodi su se prodavali u regionu i njihov kvalitet je bio bolji nego ranije, a vremenom je kompanija počela da radi veoma dobro. Darby je takođe kopao i topio bakar potreban za proizvodnju mesinga. Osim toga, imao je dvije kovačnice. Umro je 1717. godine u dobi od 39 godina.

inovacije

Pored proizvodnje livenog gvožđa i kuhinjskog posuđa, već šest godina nakon izgradnje prve Newcomen atmosferske parne mašine u istoriji čovečanstva (videti: MT 3/2010, str. 16) 1712. god. Colebrookdale počela je proizvodnja delova za njega. To je bila nacionalna produkcija.

2. Jedan od bazena koji je dio sistema rezervoara za pogon mehova visoke peći. Željeznički vijadukt je izgrađen kasnije (foto: M. J. Richardson)

Godine 1722. napravljen je cilindar od livenog gvožđa za takav motor, a u narednih osam godina napravljeno je deset, a potom i mnogo više. Prvi točkovi od livenog gvožđa za industrijske železnice napravljeni su ovde još 20-ih.

Godine 1729. napravljeno je 18 komada koji su potom izliveni na uobičajen način. Abraham Darby II (1711-1763) počeo je raditi u tvornicama u Colebrookdale 1728. godine, odnosno jedanaest godina nakon smrti njegovog oca, u dobi od sedamnaest godina. U engleskim klimatskim uslovima, peć za topljenje je ugašena u proleće.

Gotovo tri najtoplija mjeseca nije mogao da radi, jer su mehovi pokretani vodenim točkovima, a u ovo doba godine količina padavina je bila nedovoljna za njihov rad. Stoga je vrijeme zastoja iskorišteno za popravke i održavanje.

Da bi se produžio životni vijek pećnice, napravljen je niz spremnika za vodu koji su koristili pumpu na životinjski pogon za pumpanje vode iz najnižeg spremnika u najviši (2).

U 1742-1743, Abraham Darby II prilagodio je Newcomenov atmosferski parni stroj za pumpanje vode, tako da ljetna pauza u metalurgiji više nije bila potrebna. Ovo je bila prva upotreba parne mašine u metalurgiji.

3. Gvozdeni most, pušten u rad 1781. (foto B. Srednyava)

1749. godine na t Colebrookdale Stvorena je prva industrijska željeznica. Zanimljivo je da se od 40-ih do 1790-ih poduzeće bavilo i proizvodnjom oružja, odnosno odjelom.

Ovo može biti iznenađenje, budući da je Darby pripadao Religijskom društvu prijatelja, čiji su članovi bili nadaleko poznati kao kvekeri i čija su pacifistička uvjerenja sprečavala proizvodnju oružja.

Najveće dostignuće Abrahama Darbija II bila je upotreba koksa u proizvodnji sirovog gvožđa iz kojeg se kasnije dobijalo nodularno gvožđe. Ovaj proces je pokušao na prijelazu iz 40-ih u 50-e, a nije jasno kako je postigao željeni efekat.

Jedan element novog procesa bio je odabir željezne rude sa što manje fosfora. Nakon što je bio uspješan, rastuća potražnja potaknula je Darbyja II da izgradi nove visoke peći. Takođe 50-ih počeo je iznajmljivati ​​zemljište iz kojeg je kopao ugalj i željeznu rudu; napravio je i parnu mašinu za isušivanje rudnika. Proširio je vodovod. Izgradio je novu branu. To ga je koštalo mnogo novca i vremena.

Štaviše, na području ove djelatnosti pokrenuta je nova industrijska željeznica. Prvog maja 1. dobijena je prva željezna ruda iz rudnika sušenog parom, a dvije sedmice kasnije puštena je u rad još jedna visoka peć koja je proizvodila u prosjeku 1755 tona sirovog željeza sedmično, iako je bilo sedmica kada je moguće dobiti do 15 tone.

Koksna peć je bila bolja od peći na ugalj. Lijevano željezo je prodato lokalnim kovačima. Osim toga, Sedmogodišnji rat (1756-1763) je toliko unaprijedio metalurgiju da je Darby II, sa svojim poslovnim partnerom Thomasom Goldneyjem II, zakupio više zemlje i izgradio još tri visoke peći zajedno sa sistemom rezervoara.

Čuveni John Wilkinson imao je svoju čeličanu kompaniju u blizini, što je regiju učinilo najvažnijim britanskim čeličnim centrom u 51. stoljeću. Abraham Darby II umro je u 1763. godini u XNUMX.

Najveći cvijet

Nakon 1763. Richard Reynolds je preuzeo kompaniju. Pet godina kasnije, osamnaestogodišnji Abraham Darby III (1750-1789) je počeo da radi. Godinu dana ranije, 1767. godine, prvi put su postavljene željezničke pruge, u Colebrookdale. Do 1785. godine izgrađeno ih je 32 km.

4. Gvozdeni most - fragment (fotografija B. Srednyava)

Na početku Darbijeve karijere, u njegovom kraljevstvu su radile tri topionice - ukupno sedam visokih peći, kovačnica, minskih polja i farmi je bilo iznajmljeno. Novi gazda je također imao dionice u parobrodu Darby, koji je prevozio drvnu građu iz Gdanjska u Liverpool.

Treći Darbyjev najveći procvat dogodio se 70-ih i ranih 80-ih kada je kupio visoke peći i jednu od prvih peći za katran. Izgradio je peći za koks i katran i preuzeo grupu rudnika uglja.

Proširio je kovačnicu Colebrookdale a oko 3 km sjeverno sagradio je kovačnicu u Horsheyu, koja je kasnije bila opremljena parnim strojem i proizvodila kovane valjane proizvode. Sljedeća kovačnica osnovana je 1785. u Ketleyju, još 4 km sjeverno, gdje su osnovane dvije kovačnice James Watt.

Colebrookdale je između 1781. i 1782. zamijenio gore spomenuti Newcomen atmosferski parni stroj sa Watt parnom mašinom, nazvanom "Odluka" po brodu kapetana Jamesa Cooka.

Procjenjuje se da je to bila najveća parna mašina izgrađena u 1800. stoljeću.Vrijedi dodati da je u Shropshireu u XNUMX bilo u funkciji oko dvije stotine parnih mašina. Darby i partneri otvorili su veletrgovce, uklj. u Liverpulu i Londonu.

Bavili su se i vađenjem krečnjaka. Njihove farme su snabdijevale željeznice konjima, uzgajale žito, voćke, uzgajale goveda i ovce. Svi su izvedeni na moderan za ono vrijeme.

Procjenjuje se da su preduzeća Abrahama Darbyja III i njegovih saradnika činila najveći centar proizvodnje željeza u Velikoj Britaniji. Nesumnjivo, najspektakularnije i istorijsko djelo Abrahama Darbija III bila je izgradnja prvog željeznog mosta na svijetu (3, 4). U blizini je izgrađen objekat od 30 metara Colebrookdale, spojio se s obalama rijeke Severn (vidi MT 10/2006, str. 24).

Od prve skupštine akcionara do otvaranja mosta prošlo je šest godina. Gvozdeni elementi ukupne težine 378 tona izliveni su u djelima Abrahama Darbyja III, koji je bio graditelj i blagajnik cijelog projekta - most je doplatio iz svog džepa, što je ugrozilo finansijsku sigurnost njegovih aktivnosti.

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

Proizvodi metalurškog centra slani su primaocima duž rijeke Severn. Abraham Darby III je također bio uključen u izgradnju i održavanje puteva u tom području. Osim toga, započeli su radovi na izgradnji staze za čamce uz obalu Severna. Međutim, cilj je postignut tek nakon dvadeset godina.

Dodajmo da je brat Abrahama III Samuel Darby bio dioničar, a William Reynolds, unuk Abrahama Darbyja II, bio je graditelj kanala Shropshire, važnog plovnog puta u regionu (5). Abraham Darby III je bio čovjek prosvjetiteljstva, zanimala ga je nauka, posebno geologija, imao je mnogo knjiga i naučnih instrumenata, kao što su električna mašina i camera obscura.

Upoznao je Erasmusa Darwina, liječnika i botaničara, Charlesovog djeda, sarađivao je sa James Wattom i Matthewom Boultonom, graditeljima sve modernijih parnih mašina (vidi MT 8/2010, str. 22 i MT 10/2010, str. 16).

U metalurgiji, za koju se specijalizirao, nije znao ništa novo. Umro je 1789. godine u dobi od 39 godina. Francis, njegovo najstarije dijete, tada je imao šest godina. Godine 1796. umro je Abrahamov brat Samuel, ostavivši svog 14-godišnjeg sina Edmunda.

Na prelazu iz osamnaestog u devetnaesti vek

6. Philip James de Lutherbourg, Coalbrookdale po noći, 1801

7. Iron Bridge u Sydney Gardens, Bath, izliven u Coalbrookdaleu 1800. (foto: Plumbum64)

Nakon smrti Abrahama III i njegovog brata, porodična preduzeća su propala. U pismima iz Boulton & Watt-a, kupci su se žalili na kašnjenja u isporuci i kvalitet željeza koje su dobili iz područja Ironbridge na rijeci Severn.

Situacija se počela popravljati na prijelazu stoljeća (6). Od 1803. Edmund Darby je vodio željezaru specijaliziranu za proizvodnju željeznih mostova. Godine 1795. dogodila se jedinstvena poplava na rijeci Severn, koja je odnijela sve mostove preko ove rijeke, preživio je samo Darby željezni most.

To ga je učinilo još poznatijim. liveni mostovi Colebrookdale bili su postavljeni širom Ujedinjenog Kraljevstva (7), Holandije, pa čak i Jamajke. Godine 1796. tvornicu je posjetio Richard Trevithick, izumitelj parne mašine visokog pritiska (MT 11/2010, str. 16).

On je ovdje 1802. godine napravio eksperimentalnu parnu mašinu koja radi na ovom principu. Ubrzo je ovdje napravio prvu parnu lokomotivu, koja, nažalost, nikada nije puštena u rad. Godine 1804. god Colebrookdale razvio parnu mašinu visokog pritiska za tekstilnu tvornicu u Macclesfieldu.

Istovremeno su se proizvodili motori tipa Watt, pa čak i stariji Newcomen tip. Pored toga, izrađeni su i arhitektonski elementi, kao što su lukovi od livenog gvožđa za stakleni krov ili neogotički okviri prozora.

Ponuda uključuje izuzetno širok asortiman proizvoda od željeza kao što su dijelovi za rudnike kalaja Cornish, plugovi, preše za voće, okviri za krevete, satne vage, rešetke i peći, da spomenemo samo neke.

U blizini, u spomenutom Horsheyu, aktivnost je imala potpuno drugačiji profil. Proizvodili su sirovo željezo, koje se obično prerađivalo na licu mjesta u kovačnici, u kovane šipke i limove, gradili su kovane posude - ostatak sirovog željeza je prodavan u druge županije.

Period Napoleonovih ratova, koji je bio u to vrijeme, bio je vrhunac metalurgije i fabrika u regionu. Colebrookdalekoristeći nove tehnologije. Međutim, Edmund Darby, kao član Religijskog društva prijatelja, nije bio uključen u proizvodnju oružja. Umro je 1810.

8. Most Halfpenny, Dablin, izliven u Coalbrookdaleu 1816. godine.

Nakon Napoleonovih ratova

Nakon Bečkog kongresa 1815. godine, završio je period visoke rentabilnosti metalurgije. AT Colebrookdale I dalje su se izrađivali odljevci, ali samo od kupljenog lijevanog željeza. Kompanija je stalno pravila i mostove.

9. Macclesfield Bridge u Londonu, izgrađen 1820. (foto B. Srednyava)

Najpoznatiji su stub u Dablinu (8) i stupovi Macclesfield Bridgea preko Regent's Canala u Londonu (9). Nakon Edmunda, fabrikama je upravljao Franjo, sin Abrahama III, sa svojim šurkom. U kasnim 20-im, na red su došli Abraham IV i Alfred, sinovi Edmunda.

Tridesetih godina prošlog stoljeća to više nije bio tehnološki pogon, već su novi vlasnici uveli poznate moderne procese u pećima i pećima, kao i nove parne mašine.

Tada je, na primjer, ovdje proizvedeno 800 tona željeznog lima za trup broda Velike Britanije, a ubrzo i željezne cijevi za vožnju lakih željezničkih vozila na putu od Londona do Croydona.

Od 30-ih godina ljevaonica St. Colebrookdale umjetni predmeti od livenog gvožđa - biste, spomenici, bareljefi, fontane (10, 11). Modernizovana livnica je 1851. bila najveća na svetu, a 1900. zapošljavala je hiljadu radnika.

Proizvodi iz nje uspješno su učestvovali na brojnim međunarodnim izložbama. AT Colebrookdale 30-ih godina počela je i proizvodnja cigle i crijepa za prodaju, a 30 godina kasnije vađena je glina od koje su se izrađivale vaze, vaze i lonci.

Naravno, kuhinjska oprema, parne mašine i mostovi tradicionalno se grade kontinuirano. Od sredine devetnaestog veka, fabrikama su upravljali ljudi uglavnom izvan porodice Darby. Alfred Darby II, koji se penzionisao 1925. godine, bio je posljednja osoba u poslu koja je pazila na posao.

Od ranih 60-ih, peći za premošćavanje željeza, kao i drugi centri za topljenje željeza u Shropshireu, postupno su izgubile na važnosti. Više nisu mogli da konkurišu preduzećima ove industrije koja se nalaze na obali, koja su se snabdevala jeftinijom uvezenom gvozdenom rudom direktno sa brodova.

10. Peacock Fountain, izlivena u Coalbrookdaleu, trenutno stoji u Christchurchu, Novi Zeland, današnji pogled (fotografija Johnston DJ)

11. Detalj paunove fontane (foto: Christoph Mahler)