Dinasti metalurgi Coalbrookdale

Coalbrookdale ialah tempat yang istimewa pada peta bersejarah. Ia berada di sini buat kali pertama: besi tuang dilebur menggunakan bahan api mineral - kok, rel besi pertama digunakan, jambatan besi pertama dibina, bahagian untuk enjin stim tertua dibuat. Kawasan itu terkenal dengan pembinaan jambatan, pembuatan enjin wap dan tuangan artistik. Beberapa generasi keluarga Darby yang tinggal di sini telah menghubungkan kehidupan mereka dengan metalurgi.

Penglihatan hitam krisis tenaga

Pada abad yang lalu, sumber tenaga adalah otot manusia dan haiwan. Pada Zaman Pertengahan, roda air dan kincir angin merebak ke seluruh Eropah, menggunakan kuasa angin yang bertiup dan air yang mengalir. Kayu api digunakan untuk memanaskan rumah pada musim sejuk, untuk membina rumah dan kapal.

Ia juga merupakan bahan mentah untuk pengeluaran arang, yang digunakan dalam banyak cabang industri lama - terutamanya untuk pengeluaran kaca, peleburan logam, pengeluaran bir, pencelupan dan pengeluaran serbuk mesiu. Metalurgi menggunakan jumlah terbesar arang, terutamanya untuk tujuan ketenteraan, tetapi bukan sahaja.

Alat-alat itu dibina dahulu daripada gangsa, kemudian daripada besi. Pada abad ke-XNUMX dan XIX, permintaan besar untuk meriam memusnahkan hutan di kawasan pusat metalurgi. Selain itu, penarikan balik tanah baru untuk tanah pertanian menyumbang kepada kemusnahan hutan.

Hutan itu berkembang, dan nampaknya negara-negara seperti Sepanyol dan England menghadapi krisis besar di tempat pertama akibat kehabisan sumber hutan. Secara teorinya, peranan arang boleh mengambil alih arang batu.

Walau bagaimanapun, ini memerlukan banyak masa, perubahan teknologi dan mental, serta penyediaan cara ekonomi untuk mengangkut bahan mentah dari lembangan perlombongan terpencil. Sudah pada abad ke-XNUMX, arang batu mula digunakan dalam dapur dapur, dan kemudian untuk tujuan pemanasan di England. Ia memerlukan pembinaan semula pendiangan atau penggunaan dapur berjubin yang jarang ditemui sebelum ini.

Pada akhir abad ke-1, hanya kira-kira 3/XNUMX/XNUMX daripada arang batu keras yang dilombong digunakan dalam industri. Menggunakan teknologi yang diketahui pada masa itu dan menggantikan arang secara langsung dengan arang batu, tidak mungkin untuk mencairkan besi dengan kualiti yang baik. Pada abad ke-XNUMX, import besi ke England dari Sweden, dari negara yang mempunyai banyak hutan dan deposit bijih besi, meningkat dengan pesat.

Penggunaan kok untuk menghasilkan besi babi

Abraham Darby I (1678-1717) memulakan kerjaya profesionalnya sebagai perantis dalam pembuatan peralatan pengilangan malt di Birmingham. Dia kemudian berpindah ke Bristol, di mana dia mula-mula membuat mesin ini dan kemudian berpindah ke pembuatan tembaga.

1. Tumbuhan di Coalbrookdale (foto: B. Srednyava)

Ia mungkin yang pertama menggantikan arang dengan arang batu dalam proses pengeluarannya. Dari 1703 dia mula membuat periuk besi tuang dan tidak lama kemudian mempatenkan kaedahnya menggunakan acuan pasir.

Pada tahun 1708 dia mula bekerja di Colebrookdale, kemudian pusat peleburan terbiar di Sungai Severn (1). Di sana dia membaiki relau letupan dan memasang belos baru. Tidak lama kemudian, pada tahun 1709, arang telah digantikan dengan kok dan besi yang berkualiti baik diperolehi.

Sebelum ini, banyak kali penggunaan arang batu sebagai ganti kayu api tidak berjaya. Oleh itu, ia adalah pencapaian teknikal zaman dahulu, yang kadangkala dipanggil permulaan sebenar zaman perindustrian. Darby tidak mempatenkan ciptaannya, tetapi merahsiakannya.

Kejayaan itu disebabkan oleh fakta bahawa dia menggunakan kok yang disebutkan di atas berbanding arang batu keras biasa, dan arang batu tempatan rendah sulfur. Bagaimanapun, dalam tempoh tiga tahun akan datang, dia bergelut dengan kemerosotan dalam pengeluaran sehingga rakan perniagaannya akan mengeluarkan modal.

Jadi Darby bereksperimen, dia mencampurkan arang dengan kok, dia mengimport arang batu dan kok dari Bristol, dan arang batu itu sendiri dari South Wales. Pengeluaran meningkat secara perlahan. Sehinggakan pada tahun 1715 dia membina peleburan kedua. Dia bukan sahaja menghasilkan besi babi, tetapi juga mencairkannya ke dalam peralatan dapur besi tuang, periuk dan teko.

Produk ini dijual di rantau ini dan kualitinya lebih baik daripada sebelumnya, dan dari masa ke masa syarikat itu mula menunjukkan prestasi yang sangat baik. Darby juga melombong dan melebur tembaga yang diperlukan untuk membuat loyang. Di samping itu, dia mempunyai dua tempaan. Beliau meninggal dunia pada tahun 1717 pada usia 39 tahun.

inovasi

Sebagai tambahan kepada pengeluaran besi tuang dan peralatan dapur, sudah enam tahun selepas pembinaan enjin wap atmosfera Newcomen yang pertama dalam sejarah umat manusia (lihat: МТ 3/2010, ms 16) pada tahun 1712, dalam Colebrookdale pengeluaran bahagian untuknya bermula. Ia adalah pengeluaran negara.

2. Salah satu kolam, yang merupakan sebahagian daripada sistem takungan untuk menggerakkan belos relau letupan. Jejambat kereta api dibina kemudian (foto: M. J. Richardson)

Pada tahun 1722 silinder besi tuang untuk enjin sedemikian telah dibuat, dan dalam tempoh lapan tahun akan datang sepuluh telah dibuat, dan kemudian banyak lagi. Roda besi tuang pertama untuk kereta api industri dibuat di sini pada tahun 20-an.

Pada tahun 1729, 18 keping telah dibuat dan kemudian dilemparkan dengan cara biasa. Abraham Darby II (1711-1763) mula bekerja di kilang di Colebrookdale pada tahun 1728, iaitu, sebelas tahun selepas kematian bapanya, pada usia tujuh belas tahun. Dalam keadaan iklim Inggeris, relau peleburan telah dipadamkan pada musim bunga.

Selama hampir tiga bulan paling panas dia tidak dapat bekerja, kerana belos didorong oleh roda air, dan pada masa ini tahun jumlah hujan tidak mencukupi untuk kerja mereka. Oleh itu, masa henti digunakan untuk pembaikan dan penyelenggaraan.

Untuk memanjangkan hayat ketuhar akhirnya, satu siri tangki simpanan air telah dibina yang menggunakan pam berkuasa haiwan untuk mengepam air dari tangki terendah ke tertinggi (2).

Pada 1742-1743, Abraham Darby II menyesuaikan enjin wap atmosfera Newcomen untuk mengepam air, supaya cuti musim panas dalam metalurgi tidak lagi diperlukan. Ini adalah penggunaan pertama enjin stim dalam metalurgi.

3. Jambatan besi, ditugaskan pada 1781 (foto oleh B. Srednyava)

Pada tahun 1749, di wilayah itu Colebrookdale Kereta api perindustrian pertama dicipta. Menariknya, dari tahun 40-an hingga 1790-an, perusahaan itu juga terlibat dalam pengeluaran senjata, atau lebih tepatnya, sebuah jabatan.

Ini mungkin mengejutkan, kerana Darby tergolong dalam Persatuan Keagamaan Rakan, yang ahlinya dikenali secara meluas sebagai Quaker dan kepercayaan pasifisnya menghalang pembuatan senjata.

Pencapaian terbesar Abraham Darby II ialah penggunaan kok dalam pengeluaran besi babi, yang kemudiannya diperoleh besi mulur. Dia mencuba proses ini pada awal 40-an dan 50-an. Tidak jelas bagaimana dia mencapai kesan yang diingini.

Satu elemen proses baru ialah pemilihan bijih besi dengan fosforus sesedikit mungkin. Sebaik sahaja dia berjaya, permintaan yang semakin meningkat mendorong Darby II untuk membina relau letupan baharu. Juga pada tahun 50-an, dia mula menyewa tanah dari mana dia melombong arang batu dan bijih besi; dia juga membina enjin wap untuk mengalirkan lombong. Dia mengembangkan sistem bekalan air. Dia membina empangan baru. Ia menghabiskan banyak wang dan masa.

Selain itu, kereta api perindustrian baharu telah dimulakan di kawasan aktiviti ini. Pada 1 Mei 1755, bijih besi pertama diperolehi daripada lombong yang dikeringkan dengan wap, dan dua minggu kemudian satu lagi relau letupan telah beroperasi, menghasilkan purata 15 tan besi babi setiap minggu, walaupun terdapat beberapa minggu apabila ia digunakan. mungkin untuk mendapatkan sehingga 22 tan.

Ketuhar kok lebih baik daripada ketuhar arang batu. Besi tuang telah dijual kepada tukang besi tempatan. Di samping itu, Perang Tujuh Tahun (1756-1763) meningkatkan metalurgi sehingga Darby II, dengan rakan perniagaannya Thomas Goldney II, memajak lebih banyak tanah dan membina tiga lagi relau letupan bersama sistem takungan.

John Wilkinson yang terkenal mempunyai syarikat kelulinya berdekatan, menjadikan wilayah itu sebagai pusat keluli terpenting di Britain pada abad ke-51. Abraham Darby II meninggal dunia pada usia 1763 pada tahun XNUMX.

Bunga terbesar

Selepas 1763, Richard Reynolds mengambil alih syarikat itu. Lima tahun kemudian, Abraham Darby III (1750-1789) yang berusia lapan belas tahun mula bekerja. Setahun sebelumnya, pada tahun 1767, jalan kereta api dipasang buat kali pertama, di Colebrookdale. Menjelang 1785, 32 km daripadanya telah dibina.

4. Jambatan Besi - serpihan (foto oleh B. Srednyava)

Pada permulaan aktiviti Darby III, tiga pelebur beroperasi di kerajaannya - sejumlah tujuh relau letupan, tempa, ladang lombong dan ladang telah dipajak. Bos baharu itu juga mempunyai saham dalam kapal pengukus Darby, yang membawa kayu dari Gdansk ke Liverpool.

Ledakan terbesar Darby ketiga datang pada tahun 70-an dan awal 80-an apabila dia membeli relau letupan dan salah satu relau tar pertama. Dia membina relau kok dan tar dan mengambil alih sekumpulan lombong arang batu.

Dia mengembangkan tempaan masuk Colebrookdale dan kira-kira 3 km ke utara, dia membina tempa di Horshey, yang kemudiannya dilengkapi dengan enjin stim dan menghasilkan produk gulung palsu. Tempa seterusnya telah ditubuhkan pada tahun 1785 di Ketley, 4 km lagi ke utara, di mana dua tempaan James Watt telah ditubuhkan.

Colebrookdale menggantikan enjin wap atmosfera Newcomen yang disebutkan di atas antara 1781 dan 1782 dengan enjin wap Watt, dinamakan "Keputusan" sempena kapal Kapten James Cook.

Dianggarkan bahawa ia adalah enjin wap terbesar yang dibina pada abad ke 1800. Perlu ditambah bahawa terdapat kira-kira dua ratus enjin wap beroperasi di Shropshire pada XNUMX. Darby dan rakan kongsi membuka pemborong, termasuk. di Liverpool dan London.

Mereka juga terlibat dalam pengekstrakan batu kapur. Ladang mereka membekalkan kereta api dengan kuda, menanam bijirin, pokok buah-buahan, menternak lembu dan biri-biri. Kesemuanya dijalankan secara moden pada masa itu.

Dianggarkan bahawa perusahaan Abraham Darby III dan sekutunya merupakan pusat pengeluaran besi terbesar di Great Britain. Tidak dinafikan, kerja Abraham Darby III yang paling menakjubkan dan bersejarah ialah pembinaan jambatan besi pertama di dunia (3, 4). Kemudahan 30 meter telah dibina berhampiran Colebrookdale, menyertai tebing Sungai Severn (lihat MT 10/2006, hlm. 24).

Enam tahun berlalu antara mesyuarat pertama pemegang saham dan pembukaan jambatan itu. Unsur-unsur besi dengan jumlah berat 378 tan telah dilemparkan dalam karya Abraham Darby III, yang merupakan pembina dan bendahari keseluruhan projek - dia membayar tambahan untuk jambatan itu dari poketnya sendiri, yang menjejaskan keselamatan kewangan aktivitinya.

5. Terusan Shropshire, Jeti Arang Batu (foto: Crispin Purdy)

Produk pusat metalurgi telah dihantar kepada penerima di sepanjang Sungai Severn. Abraham Darby III juga terlibat dalam pembinaan dan penyelenggaraan jalan raya di kawasan itu. Di samping itu, kerja-kerja bermula pada pembinaan landasan rasuk bot di sepanjang tebing Severn. Walau bagaimanapun, matlamat itu dicapai hanya selepas dua puluh tahun.

Mari kita tambahkan bahawa saudara Abraham III, Samuel Darby ialah pemegang saham, dan William Reynolds, cucu Abraham Darby II, ialah pembina Terusan Shropshire, sebuah laluan air penting di rantau ini (5). Abraham Darby III adalah seorang pencerahan, beliau meminati sains, terutamanya geologi, beliau mempunyai banyak buku dan instrumen saintifik, seperti mesin elektrik dan kamera obscura.

Dia bertemu Erasmus Darwin, doktor dan ahli botani, datuk Charles, dia bekerjasama dengan James Watt dan Matthew Boulton, pembina enjin wap yang semakin moden (lihat MT 8/2010, ms 22 dan MT 10/2010, ms 16 ) .

Dalam metalurgi, di mana dia mengkhususkan diri, dia tidak mengetahui sesuatu yang baru. Beliau meninggal dunia pada tahun 1789 pada usia 39 tahun. Francis, anak sulungnya, ketika itu berumur enam tahun. Pada tahun 1796, saudara Abraham Samuel meninggal dunia, meninggalkan anaknya Edmund yang berusia 14 tahun.

Pada permulaan abad kelapan belas dan kesembilan belas

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

7. Jambatan Besi di Sydney Gardens, Bath, dilakonkan di Coalbrookdale pada tahun 1800 (foto: Plumbum64)

Selepas kematian Abraham III dan abangnya, perniagaan keluarga menjadi rosak. Dalam surat daripada Boulton & Watt, pembeli mengadu tentang kelewatan dalam penghantaran dan kualiti besi yang mereka terima dari kawasan Ironbridge di Sungai Severn.

Keadaan mula bertambah baik pada pergantian abad (6). Dari tahun 1803, Edmund Darby menjalankan kilang besi yang mengkhusus dalam pengeluaran jambatan besi. Pada tahun 1795, berlaku banjir unik di Sungai Severn, yang menghanyutkan semua jambatan yang merentasi sungai ini, hanya jambatan besi Darby yang terselamat.

Ini menjadikannya lebih terkenal. tuangkan jambatan masuk Colebrookdale telah disiarkan di seluruh UK (7), Belanda dan juga Jamaica. Pada tahun 1796, Richard Trevithick, pencipta enjin stim tekanan tinggi, melawat kilang (MT 11/2010, hlm. 16).

Dia membuat di sini, pada tahun 1802, enjin wap eksperimen yang beroperasi pada prinsip ini. Tidak lama kemudian dia membina lokomotif wap pertama di sini, yang, malangnya, tidak pernah digunakan. Pada tahun 1804 dalam Colebrookdale membangunkan enjin wap tekanan tinggi untuk kilang tekstil di Macclesfield.

Pada masa yang sama, enjin jenis Watt dan juga jenis Newcomen yang lebih lama sedang dihasilkan. Di samping itu, elemen seni bina telah dibuat, seperti gerbang besi tuang untuk bumbung kaca atau bingkai tingkap neo-Gothic.

Tawaran itu termasuk rangkaian produk besi yang sangat luas seperti bahagian untuk lombong bijih timah Cornish, bajak, mesin penekan buah, rangka katil, penimbang jam, jeriji dan ketuhar, untuk menamakan beberapa sahaja.

Berdekatan, dalam Horshey yang disebutkan di atas, aktiviti mempunyai profil yang sama sekali berbeza. Mereka menghasilkan besi babi, yang biasanya diproses di tapak dalam tempaan, menjadi bar dan cadar palsu, periuk palsu dibina - selebihnya besi babi dijual ke daerah lain.

Tempoh perang Napoleon, yang pada masa itu, adalah zaman kegemilangan metalurgi dan kilang di rantau ini. Colebrookdalemenggunakan teknologi baharu. Walau bagaimanapun, Edmund Darby, sebagai ahli Persatuan Agama Sahabat, tidak terlibat dalam pembuatan senjata. Beliau meninggal dunia pada tahun 1810.

8. Jambatan Halfpenny, Dublin, dilakonkan di Coalbrookdale pada tahun 1816.

Selepas Perang Napoleon

Selepas Kongres Vienna pada tahun 1815, tempoh keuntungan tinggi metalurgi berakhir. AT Colebrookdale Tuangan masih dibuat, tetapi hanya daripada besi tuang yang dibeli. Syarikat itu juga membuat jambatan sepanjang masa.

9. Jambatan Macclesfield di London, dibina pada tahun 1820 (foto oleh B. Srednyava)

Yang paling terkenal ialah lajur di Dublin (8) dan lajur Jambatan Macclesfield di atas Terusan Regent di London (9). Selepas Edmund, kilang itu dikendalikan oleh Francis, anak Abraham III, bersama abang iparnya. Pada akhir 20-an, giliran Abraham IV dan Alfred, anak-anak Edmund.

Pada tahun 30-an, ia bukan lagi kilang teknologi, tetapi pemilik baru memperkenalkan proses moden yang terkenal dalam relau dan relau, serta enjin wap baharu.

Pada masa itu, sebagai contoh, 800 tan kepingan besi telah dihasilkan di sini untuk badan kapal Great Britain, dan tidak lama kemudian paip besi untuk memandu kenderaan rel ringan dalam perjalanan dari London ke Croydon.

Sejak tahun 30-an, faundri St. Colebrookdale objek seni besi tuang - patung, monumen, relief, air pancut (10, 11). Faundri yang dimodenkan adalah pada tahun 1851 yang terbesar di dunia, dan pada tahun 1900 ia menggaji seribu pekerja.

Produk daripadanya berjaya mengambil bahagian dalam pelbagai pameran antarabangsa. AT Colebrookdale pada tahun 30-an, pengeluaran batu bata dan jubin untuk dijual juga dimulakan, dan 30 tahun kemudian, tanah liat dilombong, dari mana pasu, pasu dan periuk dibuat.

Sudah tentu, peralatan dapur, enjin wap dan jambatan secara tradisinya dibina secara berterusan. Sejak pertengahan abad kesembilan belas, kilang-kilang itu telah dikendalikan oleh orang yang kebanyakannya di luar keluarga Darby. Alfred Darby II, yang bersara pada tahun 1925, adalah orang terakhir dalam perniagaan yang memerhatikan perniagaan itu.

Dari awal 60-an, tanur jambatan besi, seperti pusat peleburan besi lain di Shropshire, secara beransur-ansur kehilangan kepentingannya. Mereka tidak lagi dapat bersaing dengan perusahaan industri ini yang terletak di pantai, yang dibekalkan dengan bijih besi import yang lebih murah terus dari kapal.

10. The Peacock Fountain, dilakonkan di Colebrookdale, kini berdiri di Christchurch, New Zealand, seperti yang dilihat hari ini (foto oleh Johnston DJ)

11. Butiran Air Pancut Merak (foto: Christoph Mahler)