Dinastija metallurġika Coalbrookdale

Коулбрукдейл — особое место на исторической карте. Именно здесь впервые: выплавляли чугун с применением минерального топлива – кокса, использовали первые железные рельсы, построили первый железный мост, изготовили детали для древнейших паровых машин. Район славился строительством мостов, производством паровых машин и художественным литьем. Несколько поколений проживающей здесь семьи Дарби связали свою жизнь с металлургией.

Черное видение энергетического кризиса

В прошлые века источником энергии были мышцы человека и животных. В Средние века по всей Европе распространились водяные колеса и ветряные мельницы, использующие силу дующего ветра и текущей воды. Дрова использовались для обогрева домов зимой, для строительства домов и кораблей.

Он также был сырьем для производства древесного угля, использовавшегося во многих отраслях старой промышленности — в основном для производства стекла, выплавки металлов, производства пива, крашения и производства пороха. Наибольшее количество древесного угля потребляла металлургия, особенно в военных целях, но не только.

Орудия строились сначала из бронзы, затем из железа. В XNUMX-м и XNUMX-м веках большой спрос на пушки опустошил леса в районах центров металлургический. Кроме того, изъятие новых земель под сельскохозяйственные угодья способствовало уничтожению лесов.

Лес рос, и казалось, что такие страны, как Испания и Англия, в первую очередь столкнулись с серьезным кризисом из-за истощения лесных ресурсов. Теоретически роль древесного угля может взять на себя каменный уголь.

Однако это потребовало много времени, технологических и ментальных изменений, а также обеспечения экономичных способов транспортировки сырья из отдаленных горнорудных бассейнов. Уже в XNUMX веке каменный уголь стали использовать в кухонных печах, а затем и в отопительных целях в Англии. Требовалась реконструкция каминов или использование ранее редких изразцовых печей.

В конце 1 века только около 3/XNUMX добываемого каменного угля использовалось в промышленности. При использовании известных на тот момент технологий и замене древесного угля непосредственно каменным углем выплавить железо достойного качества не представлялось возможным. В XNUMX веке быстро увеличивался ввоз железа в Англию из Швеции, из страны с обилием лесов и месторождений железной руды.

Использование кокса для получения чугуна

Авраам Дарби I (1678-1717) начал свою профессиональную карьеру в качестве подмастерья на производстве оборудования для помола солода в Бирмингеме. Затем он переехал в Бристоль, где сначала изготовил эти машины, а затем занялся производством латуни.

1. Растения в Коулбрукдейле (фото: Б. Среднява)

Вероятно, именно первым удалось заменить древесный уголь каменным в процессе его производства. С 1703 года он начал делать чугунные горшки и вскоре запатентовал свой метод использования песчаных форм.

В 1708 году он начал работать в Коулбрукдейл, затем заброшенный плавильный центр на реке Северн (1). Там он отремонтировал доменную печь и установил новые сильфоны. Вскоре, в 1709 году, древесный уголь заменили коксом и получили железо хорошего качества.

Раньше много раз использование каменного угля вместо дров было безуспешным. Таким образом, это было эпохальное техническое достижение, которое иногда называют фактическим началом индустриальной эпохи. Дарби не запатентовал свое изобретение, но держал его в секрете.

Успех был связан с тем, что он использовал вышеупомянутый кокс, а не обычный каменный уголь, и что местный уголь содержал мало серы. Однако в следующие три года он боролся с таким спадом производства, что его деловые партнеры собирались вывести капитал.

Так что Дарби экспериментировал, он смешивал древесный уголь с коксом, импортировал уголь и кокс из Бристоля, а сам уголь из Южного Уэльса. Производство увеличивалось медленно. Настолько, что в 1715 году он построил вторую плавильную печь. Он не только производил чугун, но и переплавлял его в чугунную кухонную утварь, кастрюли и чайники.

Эти продукты продавались в регионе, и их качество было лучше, чем раньше, и со временем компания начала работать очень хорошо. Дарби также добывала и плавила медь, необходимую для производства латуни. Кроме того, у него было две кузницы. Он умер в 1717 году в возрасте 39 лет.

innovazzjonijiet

Помимо производства чугуна и кухонной утвари, уже через шесть лет после постройки первой в истории человечества атмосферной паровой машины Ньюкомена (см.: МТ 3/2010, с. 16) в 1712 г., в Коулбрукдейл началось производство деталей для него. Это было национальное производство.

2. Один из бассейнов, входящий в состав резервуарной системы привода сильфонов доменной печи. Железнодорожный виадук был построен позже (фото: М. Дж. Ричардсон)

В 1722 г. был изготовлен чугунный цилиндр для такого двигателя, и в течение следующих восьми лет их было изготовлено десять, а затем еще много. Первые чугунные колеса для промышленных железных дорог были изготовлены здесь еще в 20-х годах.

В 1729 году было изготовлено 18 штук, а затем отлито в обычном порядке. Авраам Дарби II (1711-1763) начал работать на фабриках в Коулбрукдейл в 1728 г., т. е. через одиннадцать лет после смерти отца, в возрасте семнадцати лет. В английских климатических условиях плавильная печь тушилась весной.

Почти три самых жарких месяца он не мог работать, потому что мехи приводились в движение водяными колесами, а в это время года количество осадков было недостаточным для их работы. Поэтому время вынужденного простоя использовалось для ремонта и обслуживания.

Чтобы продлить возможный срок службы печи, был построен ряд резервуаров для хранения воды, в которых использовался насос с приводом от животных для перекачки воды из самого нижнего резервуара в самый высокий (2).

В 1742-1743 годах Абрахам Дарби II приспособил атмосферную паровую машину Ньюкомена для перекачки воды, так что летний перерыв в металлургии больше не требовался. Это было первое применение паровой машины в металлургии.

3. Железный мост, введенный в эксплуатацию в 1781 г. (фото Б. Среднявы)

В 1749 году на территории Коулбрукдейл была создана первая промышленная железная дорога. Интересно, что с 40-х по 1790-е предприятие также занималось производством оружия, а точнее, отделом.

Это может стать неожиданностью, поскольку Дарби принадлежала к Религиозному обществу друзей, члены которого были широко известны как квакеры и чьи пацифистские убеждения не позволяли производить оружие.

Величайшим достижением Абрахама Дарби II было использование кокса в производстве чугуна, из которого в дальнейшем получали ковкий чугун. Он попробовал этот процесс на рубеже 40-х и 50-х гг.. Непонятно, как он добился необходимого эффекта.

Одним из элементов нового процесса был выбор железной руды с как можно меньшим содержанием фосфора. Как только он добился успеха, растущий спрос побудил Дарби II построить новые доменные печи. Также в 50-х годах он начал арендовать землю, на которой добывал уголь и железную руду; он также построил паровую машину, чтобы осушить шахту. Он расширил систему водоснабжения. Он построил новую плотину. Это стоило ему больших денег и времени.

Более того, в районе этой деятельности была начата новая промышленная железная дорога. 1 мая 1755 года из шахты, высушенной паровой машиной, была получена первая железная руда, а через две недели заработала еще одна доменная печь, производившая в среднем 15 тонн чугуна в неделю, хотя бывали недели, когда она можно получить до 22 тонн.

Коксовая печь оказалась лучше угольной. Чугун продавали местным кузнецам. Кроме того, Семилетняя война (1756-1763) улучшила металлургию настолько, что Дарби II со своим деловым партнером Томасом Голдни II арендовал больше земли и построил еще три доменные печи вместе с системой водохранилищ.

Знаменитый Джон Уилкинсон имел свою металлургическую компанию поблизости, что сделало этот регион самым важным металлургическим центром Великобритании в 51 веке. Авраам Дарби II умер в возрасте 1763 года в XNUMX году.

Самый большой цветок

После 1763 года компанию возглавил Ричард Рейнольдс. Пять лет спустя восемнадцатилетний Абрахам Дарби III (1750-1789) начал работать. Годом ранее, в 1767 году, железные дороги были проложены впервые, в Коулбрукдейл. К 1785 году их было построено 32 км.

4. Железный мост – фрагмент (фото Б. Среднявы)

В начале деятельности Дарби III в его королевстве действовало три металлургических завода — всего было сдано в аренду семь доменных печей, кузниц, шахтных полей и ферм. У нового босса также были доли в пароходе «Дарби», который доставлял лес из Гданьска в Ливерпуль.

Наибольший бум деятельности третьего Дарби пришелся на 70-е и начало 80-х годов, когда он купил доменные печи и одну из первых печей для производства смолы. Он построил печи для производства кокса и смолы и принял на себя группу угольных шахт.

Он расширил кузницу в Коулбрукдейл и примерно в 3 км к северу он построил кузницу в Хорсхее, которая позже была оснащена паровой машиной и производила кованый прокат. Следующая кузница была основана в 1785 году в Кетли, еще в 4 км к северу, где были установлены две кузницы Джеймса Уатта.

Коулбрукдейл заменил вышеупомянутую атмосферную паровую машину Ньюкомена между 1781 и 1782 годами на паровую машину Ватта, названную «Решение», в честь корабля капитана Джеймса Кука.

Подсчитано, что это была самая большая паровая машина, построенная в 1800 веке.Стоит добавить, что в XNUMX году в округе Шропшир работало около двухсот паровых машин. Дарби и партнеры открыли оптовых торговцев, в т.ч. в Ливерпуле и Лондоне.

Они же занялись добычей известняка. Их фермы снабжали железные дороги лошадьми, выращивали зерно, фруктовые деревья, разводили крупный рогатый скот и овец. Все они проводились в современной для того времени манере.

Подсчитано, что предприятия Авраама Дарби III и его соратников составляли крупнейший центр производства железа в Великобритании. Бесспорно, самой зрелищной и исторической работой Авраама Дарби III было строительство первого в мире железного моста (3, 4). Рядом построили 30-метровый объект Коулбрукдейл, присоединились к берегам реки Северн (см. МТ 10/2006, стр. 24).

Между первым собранием акционеров и открытием моста прошло шесть лет. Железные элементы общим весом 378 тонн были отлиты в работах Авраама Дарби III, который был строителем и казначеем всего проекта — он доплатил за мост из собственного кармана, что поставило под угрозу финансовую безопасность его деятельности.

5. Шропширский канал, причал для перевалки угля (фото: Криспин Парди)

Продукция металлургического центра отгружалась получателям по реке Северн. Авраам Дарби III также участвовал в строительстве и обслуживании дорог в этом районе. Кроме того, были начаты работы по строительству лодочно-балочного пути вдоль берегов Северна. Однако цель была достигнута только через двадцать лет.

Добавим, что брат Авраама III Сэмюэль Дарби был акционером, а Уильям Рейнольдс, внук Авраама Дарби II, был строителем Шропширского канала — важного водного пути в регионе (5). Авраам Дарби III был человеком просвещения, он интересовался наукой, особенно геологией, у него было много книг и научных инструментов, таких как электрическая машина и камера-обскура.

Он познакомился с Эразмусом Дарвином – врачом и ботаником, дедом Чарльза, он сотрудничал с Джеймсом Уаттом и Мэтью Боултоном, строителями все более и более современных паровых машин (см. МТ 8/2010, стр. 22 и МТ 10/2010, стр. 16) .

В металлургии, на которой он специализировался, он не знал ничего нового. Он умер в 1789 году в возрасте 39 лет. Фрэнсису, его старшему ребенку, тогда было шесть лет. В 1796 году брат Авраама Самуил умер, оставив 14-летнего сына Эдмунда.

На рубеже восемнадцатого и девятнадцатого веков

6. Филип Джеймс де Лутербур, «Коулбрукдейл ночью», 1801 г.

7. Железный мост в Сиднейских садах, Бат, отлитый в Колбрукдейле в 1800 году (фото: Plumbum64)

После смерти Авраама III и его брата семейные предприятия пришли в упадок. В письмах от Boulton & Watt покупатели жаловались на задержки с поставками и качество железа, которое они получали из района Айронбридж на реке Северн.

Ситуация стала улучшаться на рубеже веков (6). С 1803 года Эдмунд Дарби руководил металлургическим заводом, специализирующимся на производстве железных мостов. В 1795 году на реке Северн было уникальное наводнение, которое смыло все мосты через эту реку, устоял только железный мост Дарби.

Это сделало его еще более известным. Литые мосты в Коулбрукдейл были размещены по всей Великобритании (7), Нидерландам и даже на Ямайке. В 1796 году завод посетил изобретатель паровой машины высокого давления Ричард Тревитик (MT 11/2010, стр. 16).

Он сделал здесь, в 1802 году, экспериментальную паровую машину, работающую на этом принципе. Вскоре он построил здесь и первый паровоз, который, к сожалению, так и не был введен в эксплуатацию. В 1804 г. в Коулбрукдейл разработал паровую машину высокого давления для текстильной фабрики в Маклсфилде.

В то же время выпускались двигатели типа Уатта и даже еще более старого типа Ньюкомена. Кроме того, были изготовлены архитектурные элементы, такие как чугунные арки для стеклянной крыши или неоготические оконные рамы.

Предложение включает в себя исключительно широкий ассортимент изделий из железа, таких как детали оборудования для оловянных рудников Корнуолла, плуги, фруктовые прессы, каркасы кроватей, весы для часов, решетки и печи, и это лишь некоторые из них.

Рядом, в упомянутом Хорсхее, деятельность имела совсем другой профиль. Они производили чугун, который обычно перерабатывался на месте в кузне, в кованые прутки и листы, строились кованые горшки – остальной чугун продавался в другие уезды.

Период наполеоновских войн, который был в то время, был временем расцвета металлургии и заводов в регионе. Коулбрукдейлс использованием новых технологий. Однако Эдмунд Дарби, как член Религиозного общества друзей, не занимался производством оружия. Он умер в 1810 году.

8. Полупенни-бридж, Дублин, отлитый в Колбрукдейле в 1816 году.

После наполеоновских войн

После Венского конгресса 1815 г. период высокой рентабельности металлургии закончился. В Коулбрукдейл Отливки по-прежнему производились, но только из покупного чугуна. Компания также все время производила мосты.

9. Мост Маклсфилд в Лондоне, построенный в 1820 году (фото Б. Среднявы)

Наиболее известны колонна в Дублине (8) и колонны моста Маклсфилд через Риджентс-канал в Лондоне (9). После Эдмунда фабриками управлял Франциск, сын Авраама III, со своим шурином. В конце 20-х годов настала очередь Авраама IV и Альфреда, сыновей Эдмунда.

В 30-е годы он уже не был технологичным заводом, но новые владельцы внедрили уже известные современные процессы в печах и горнах, а также новые паровые машины.

В то время, например, здесь было произведено 800 тонн железных листов для корпуса корабля «Великобритания», а вскоре и чугунная труба для привода легкорельсового транспорта на пути из Лондона в Кройдон.

Начиная с 30-х годов литейный завод St. Коулбрукдейл чугунные арт-объекты – бюсты, памятники, барельефы, фонтаны (10, 11). Модернизированный литейный завод был в 1851 г. крупнейшим в мире, а в 1900 г. в нем работала тысяча рабочих.

Изделия из него с успехом принимали участие в многочисленных международных выставках. В Коулбрукдейл в 30-х годах также было начато производство кирпича и черепицы на продажу, а 30 лет спустя была добыта глина, из которой делали вазы, вазы и горшки.

Конечно, кухонное оборудование, паровые машины и мосты традиционно производились непрерывно. С середины девятнадцатого века работой на заводах руководили люди в основном не из семьи Дарби. Альфред Дарби II, вышедший на пенсию в 1925 году, был последним человеком в бизнесе, который следил за бизнесом.

С начала 60-х годов печи с железным мостом, как и другие центры выплавки чугуна в Шропшире, постепенно потеряли свое значение. Они уже не могли конкурировать с предприятиями этой отрасли, расположенными на побережье, которым более дешевая привозная железная руда поставлялась непосредственно с морских судов.

10. Фонтан «Павлин», отлитый в Коулбрукдейле, в настоящее время стоит в Крайстчерче, Новая Зеландия, сегодняшний вид (фото Johnston DJ)

11. Фрагмент фонтана «Павлин» (фото: Кристоф Махлер)