Metallurgide dünastia Coalbrookdale

Coalbrookdale on ajaloolisel kaardil eriline koht. See oli siin esimest korda: malmi sulatati mineraalkütusega - koksiga, kasutati esimesi raudsiine, ehitati esimene raudsild, valmistati osi vanimatele aurumasinatele. Piirkond oli kuulus sildade ehitamise, aurumasinate valmistamise ja kunstilise valamise poolest. Mitmed siin elava Darby perekonna põlvkonnad on oma elu sidunud metallurgiaga.

Must nägemus energiakriisist

Möödunud sajanditel olid energiaallikaks inimeste ja loomade lihased. Keskajal levisid vesirattad ja tuulikud kogu Euroopas, kasutades puhuva tuule ja voolava vee jõudu. Küttepuid kasutati talvel majade kütmiseks, majade ja laevade ehitamiseks.

See oli ka söe tootmise tooraine, mida kasutati paljudes vanatööstuse harudes – peamiselt klaasi tootmiseks, metallisulatamiseks, õlletootmiseks, värvimiseks ja püssirohu tootmiseks. Metallurgia tarbis kõige rohkem sütt, eriti sõjaliseks otstarbeks, kuid mitte ainult.

Tööriistad ehitati algul pronksist, seejärel rauast. XNUMX ja XNUMX sajandil laastas suur nõudlus suurtükkide järele keskuste piirkondade metsi. metallurgiline. Lisaks aitas metsade hävimisele kaasa uute maade väljavõtmine põllumaaks.

Mets kasvas ja tundus, et sellised riigid nagu Hispaania ja Inglismaa seisid eeskätt silmitsi suure kriisiga metsaressursside ammendumise tõttu. Teoreetiliselt võib söe roll võtta söe.

See nõudis aga palju aega, tehnoloogilisi ja vaimseid muudatusi, aga ka säästlike võimaluste pakkumist tooraine transportimiseks kaugematest kaevandusbasseinidest. Juba XNUMX sajandil hakati kivisütt kasutama köögipliitides ja seejärel Inglismaal kütteks. See nõudis kaminate rekonstrueerimist või varem haruldaste kahhelahjude kasutamist.

1. sajandi lõpus kasutati tööstuses vaid umbes 3/XNUMX/XNUMX kaevandatud kivisöest. Kasutades tol ajal tuntud tehnoloogiaid ja asendades puusütt otse kivisöega, ei õnnestunud korraliku kvaliteediga rauda sulatada. XNUMX sajandil kasvas kiiresti raua import Inglismaale Rootsist, mis on pärit riigist, kus on palju metsi ja rauamaagi leiukohti.

Koksi kasutamine malmi tootmiseks

Abraham Darby I (1678-1717) alustas oma professionaalset karjääri Birminghamis linnase jahvatamise seadmete valmistamise praktikandina. Seejärel kolis ta Bristolisse, kus ta esmalt valmistas need masinad ja seejärel liikus messingi valmistamise juurde.

1. Taimed Coalbrookdale'is (foto: B. Srednyava)

Tõenäoliselt oli see esimene, kes asendas tootmisprotsessis söe kivisöega. Alates 1703. aastast hakkas ta valmistama malmpotte ja patenteeris peagi oma liivavormide kasutamise meetodi.

Aastal 1708 asus ta tööle Coalbrookdale, seejärel mahajäetud sulatuskeskus Severni jõel (1). Seal parandas ta kõrgahju ja paigaldas uued lõõtsad. Peagi, 1709. aastal, asendati puusüsi koksiga ja saadi hea kvaliteediga raud.

Varem oli söe kasutamine küttepuude asemel mitu korda ebaõnnestunud. Seega oli tegemist epohaalse tehnikasaavutusega, mida mõnikord nimetatakse industriaalajastu tegelikuks alguseks. Darby ei patenteerinud oma leiutist, kuid hoidis seda saladuses.

Edu taga oli see, et ta kasutas pigem eelmainitud koksi kui tavalist kivisütt ning kohalik kivisüsi oli vähese väävlisisaldusega. Järgmisel kolmel aastal oli ta aga hädas sellise tootmise langusega, et äripartnerid olid peagi kapitali välja võtma.

Nii et Darby katsetas, segas sütt koksiga, importis kivisütt ja koksi Bristolist ning kivisütt Lõuna-Walesist. Tootmine kasvas aeglaselt. Nii palju, et 1715. aastal ehitas ta teise sulatusahju. Ta mitte ainult ei tootnud malmi, vaid sulatas sellest ka malmist kööginõusid, potte ja teekannud.

Neid tooteid müüdi piirkonnas ja nende kvaliteet oli varasemast parem ning aja jooksul hakkas ettevõttel väga hästi minema. Darby kaevandas ja sulatas ka messingi valmistamiseks vajalikku vaske. Lisaks oli tal kaks sepikoda. Ta suri 1717. aastal 39-aastaselt.

innovatsioon

Lisaks malmi- ja köögitarvete tootmisele, juba kuus aastat pärast inimkonna ajaloo esimese Newcomeni atmosfääriaurumasina ehitamist (vt: МТ 3/2010, lk 16) 1712. a. Coalbrookdale algas selle osade tootmine. See oli rahvuslik lavastus.

2. Üks basseinidest, mis on osa kõrgahju lõõtsa käitamiseks mõeldud reservuaarisüsteemist. Raudteeviadukt ehitati hiljem (foto: M. J. Richardson)

Aastal 1722 valmistati sellisele mootorile malmist silinder ja järgmise kaheksa aasta jooksul valmistati neid kümme ja seejärel palju rohkem. Esimesed malmist rattad tööstusraudtee jaoks valmistati siin juba 20. aastatel.

1729. aastal valmistati 18 tükki ja seejärel valati tavalisel viisil. Abraham Darby II (1711-1763) alustas tööd tehastes aastal Coalbrookdale aastal 1728, st üksteist aastat pärast isa surma seitsmeteistkümneaastaselt. Inglise kliimatingimustes kustutati sulatusahi kevadel.

Peaaegu kolm kuumemat kuud ei saanud ta tööd teha, sest lõõtsa vedasid vesirattad ja sel aastaajal oli sademete hulk nende tööks ebapiisav. Seetõttu kasutati seisakuid remondiks ja hoolduseks.

Ahju eluea pikendamiseks ehitati rida veemahuteid, mis kasutasid looma jõul töötavat pumpa vee pumpamiseks madalaimast paagist kõrgeimasse (2).

Aastatel 1742–1743 kohandas Abraham Darby II Newcomeni atmosfäärilise aurumasina vee pumpamiseks, nii et suvist pausi metallurgias enam ei vajatud. See oli esimene aurumasina kasutamine metallurgias.

3. Raudsild, kasutusele võetud 1781. aastal (foto autor B. Srednyava)

1749. aastal territooriumil Coalbrookdale Loodi esimene tööstusraudtee. Huvitav on see, et 40ndatest kuni 1790ndateni tegeles ettevõte ka relvade tootmisega, õigemini osakonnaga.

See võib tulla üllatusena, kuna Darby kuulus Usuliste Sõprade Seltsi, mille liikmed olid laialt tuntud kui kveekerid ja kelle patsifistlikud tõekspidamised takistasid relvade tootmist.

Abraham Darby II suurimaks saavutuseks oli koksi kasutamine malmi tootmisel, millest hiljem saadi kõrgtugevat malmi. Ta proovis seda protsessi 40. ja 50. aastate vahetusel. Pole selge, kuidas ta soovitud efekti saavutas.

Uue protsessi üheks elemendiks oli võimalikult vähese fosforisisaldusega rauamaagi valik. Kui ta oli edukas, ajendas kasvav nõudlus Darby II ehitama uusi kõrgahjusid. Ka 50. aastatel hakkas ta rentima maad, kust kaevandas kivisütt ja rauamaaki; ta ehitas ka aurumasina kaevanduse tühjendamiseks. Ta laiendas veevarustussüsteemi. Ta ehitas uue tammi. See maksis talle palju raha ja aega.

Lisaks hakati selle tegevuse piirkonnas rajama uut tööstusraudtee. 1. mail 1755 saadi aurukuivatatud kaevandusest esimene rauamaak ja kaks nädalat hiljem pandi tööle veel üks kõrgahi, mis tootis keskmiselt 15 tonni malmi nädalas, kuigi oli nädalaid, mil see võimalik saada kuni 22 tonni.

Koksiahi oli parem kui söeahi. Malmi müüdi kohalikele seppadele. Lisaks parandas Seitsmeaastane sõda (1756–1763) metallurgiat nii palju, et Darby II rentis koos oma äripartneri Thomas Goldney II-ga rohkem maad ja ehitas veel kolm kõrgahju koos reservuaarisüsteemiga.

Kuulsa John Wilkinsoni teraseettevõte oli lähedal, muutes piirkonna Suurbritannia tähtsaimaks terasekeskuseks 51. sajandil. Abraham Darby II suri 1763. aasta vanuses XNUMX-is.

Suurim lill

Pärast 1763. aastat võttis ettevõtte üle Richard Reynolds. Viis aastat hiljem asus kaheksateistkümneaastane Abraham Darby III (1750–1789) tööle. Aasta varem, 1767. aastal, rajati esimest korda raudteed, aastal Coalbrookdale. 1785. aastaks oli neid ehitatud 32 km.

4. Raudsild - fragment (foto B. Srednyava)

Darby III karjääri alguses töötas tema kuningriigis kolm sulatuskoda – kokku anti rendile seitse kõrgahju, sepikoda, miinivälju ja farmi. Uuel ülemusel oli osalusi ka aurikus Darby, mis tõi Gdanskist Liverpooli puitu.

Kolmas Darby suurim buum saabus 70ndatel ja 80ndate alguses, kui ta ostis kõrgahjud ja ühe esimese tõrvaahju. Ta ehitas koksi- ja tõrvaahjud ning võttis üle rühma söekaevandusi.

Ta laiendas sepikoda sisse Coalbrookdale ja umbes 3 km põhja pool ehitas ta Horsheys sepikoja, mis oli hiljem varustatud aurumasinaga ja tootis sepistatud valtstooteid. Järgmine sepikoda rajati 1785. aastal veel 4 km põhja pool asuvasse Ketleysse, kuhu rajati kaks James Watti sepikoda.

Colebrookdale asendas eelmainitud Newcomeni atmosfääriaurumasina aastatel 1781–1782 Watt aurumasinaga, mis sai nimeks "Decision" kapten James Cooki laeva järgi.

Arvatakse, et see oli suurim aurumasin, mis ehitati 1800. sajandil.Väärib lisamist, et XNUMX-is töötas Shropshire'is umbes kakssada aurumasinat. Darby ja partnerid avasid hulgimüüjad, sh. Liverpoolis ja Londonis.

Samuti tegeleti lubjakivi kaevandamisega. Nende talud varustasid raudteid hobustega, kasvatasid teravilja, viljapuid, kasvatasid veiseid ja lambaid. Kõik need viidi läbi tolle aja kohta kaasaegsel viisil.

Arvatakse, et Abraham Darby III ja tema kaaslaste ettevõtted moodustasid Suurbritannia suurima rauatootmiskeskuse. Abraham Darby III kõige suurejoonelisem ja ajaloolisem töö oli kahtlemata maailma esimese raudsilla ehitamine (3, 4). Lähedusse ehitati 30-meetrine rajatis Coalbrookdale, liitus Severni jõe kallastega (vt MT 10/2006, lk 24).

Esimesest aktsionäride koosolekust kuni silla avamiseni möödus kuus aastat. Rauast elemendid kogumassiga 378 tonni valati Abraham Darby III töös, kes oli kogu projekti ehitaja ja laekur - ta maksis silla eest omast taskust juurde, mis seadis ohtu tema tegevuse rahalise kindlustunde.

5. Shropshire'i kanal, kivisöe kai (foto: Crispin Purdy)

Metallurgiakeskuse tooted saadeti adressaatidele mööda Severni jõge. Abraham Darby III tegeles ka piirkonna teede ehitamise ja hooldamisega. Lisaks alustati Severni kallastel paaditalade raja rajamist. Eesmärgini jõuti aga alles kahekümne aasta pärast.

Olgu lisatud, et Abraham III vend Samuel Darby oli osanik ja William Reynolds, Abraham Darby II pojapoeg, ehitas Shropshire'i kanali, mis on piirkonnas oluline veetee (5). Abraham Darby III oli valgustusinimene, teda huvitas teadus, eriti geoloogia, tal oli palju raamatuid ja teaduslikke instrumente, nagu elektrimasin ja camera obscura.

Ta kohtus Erasmus Darwiniga, arsti ja botaanikuga, Charlesi vanaisaga, tegi koostööd James Watti ja Matthew Boultoniga, kes ehitasid üha kaasaegsemaid aurumasinaid (vt MT 8/2010, lk 22 ja MT 10/2010, lk 16).

Metallurgias, millele ta spetsialiseerus, ei teadnud ta midagi uut. Ta suri 1789. aastal 39-aastaselt. Tema vanim laps Francis oli siis kuueaastane. 1796. aastal suri Abrahami vend Samuel, jättes maha tema 14-aastase poja Edmundi.

Kaheksateistkümnenda ja üheksateistkümnenda sajandi vahetusel

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

7. Raudsild Sydney Gardensis, Bathis, valatud Coalbrookdale'is 1800. aastal (foto: Plumbum64)

Pärast Aabraham III ja tema venna surma jäid pereettevõtted lagunema. Ettevõtte Boulton & Watt kirjades kaebasid ostjad tarnete viibimise ja Severni jõe Ironbridge'i piirkonnast saadud raua kvaliteedi üle.

Olukord hakkas paranema sajandivahetusel (6). Alates 1803. aastast juhtis Edmund Darby raudsildade tootmisele spetsialiseerunud rauatööstust. 1795. aastal oli Severni jõel ainulaadne üleujutus, mis uhus minema kõik selle jõe sillad, säilis vaid Darby raudsild.

See tegi ta veelgi kuulsamaks. sildu sisse valama Coalbrookdale postitati kogu Ühendkuningriigis (7), Hollandis ja isegi Jamaical. 1796. aastal külastas tehast kõrgsurveaurumasina leiutaja Richard Trevithick (MT 11/2010, lk 16).

Ta valmistas siin 1802. aastal sellel põhimõttel töötava eksperimentaalse aurumasina. Peagi ehitas ta siia esimese auruveduri, mida kahjuks ei pandudki tööle. Aastal 1804 aastal Coalbrookdale töötas Macclesfieldis asuva tekstiilitehase jaoks välja kõrgsurveaurumasina.

Samal ajal toodeti Watt-tüüpi ja isegi vanemat Newcomeni tüüpi mootoreid. Lisaks valmistati arhitektuurseid elemente, nagu malmkaared klaaskatuse jaoks või neogooti stiilis aknaraamid.

Pakkumises on erakordselt lai valik rauatooteid, nagu osad Cornish plekk-kaevandustele, adrad, puuviljapressid, voodiraamid, kellakaalud, restid ja ahjud, kui nimetada vaid mõnda.

Lähedal, eelmainitud Horsheys, oli tegevus hoopis teise profiiliga. Nad valmistasid malmi, mida tavaliselt sepikojas kohapeal töödeldi, sepistatud lattideks ja lehtedeks, ehitati sepistatud potte - ülejäänud malm müüdi teistesse maakondadesse.

Napoleoni sõdade periood, mis oli sel ajal, oli piirkonna metallurgia ja tehaste õitseaeg. Coalbrookdalekasutades uusi tehnoloogiaid. Edmund Darby kui Sõprade Usuühingu liige aga relvade valmistamisega ei tegelenud. Ta suri 1810. aastal.

8. Halfpenny Bridge, Dublin, valatud Coalbrookdale'is 1816. aastal.

Pärast Napoleoni sõdu

Pärast Viini kongressi 1815. aastal lõppes metallurgia kõrge kasumlikkuse periood. AT Coalbrookdale Valandeid tehti ikka, aga ainult ostetud malmist. Firma tegi kogu aeg ka sildu.

9. Macclesfieldi sild Londonis, ehitatud 1820. aastal (foto autor B. Srednyava)

Tuntuimad on Dublinis asuv sammas (8) ja Londonis üle Regendi kanali Macclesfieldi silla sambad (9). Pärast Edmundit juhtis tehaseid Abraham III poeg Franciscus koos õemehega. 20. aastate lõpus oli kord Edmundi poegade Abraham IV ja Alfredi käes.

30. aastatel ei olnud see enam tehnoloogiline tehas, vaid uued omanikud võtsid kasutusele tuntud kaasaegsed protsessid ahjudes ja ahjudes ning uued aurumasinad.

Toona toodeti siin näiteks 800 tonni raudlehti Suurbritannia laeva kere jaoks ja peagi raudtoru kergraudteesõidukite juhtimiseks teel Londonist Croydoni.

Alates 30. aastatest on valukoda St. Coalbrookdale malmist kunstiesemed - büstid, monumendid, bareljeefid, purskkaevud (10, 11). Moderniseeritud valukoda oli 1851. aastal maailma suurim ja 1900. aastal töötas seal tuhat töötajat.

Sellest valmistatud tooted osalesid edukalt paljudel rahvusvahelistel näitustel. AT Coalbrookdale 30. aastatel hakati tootma ka telliseid ja plaate müügiks ning 30 aastat hiljem kaevandati savi, millest valmistati vaase, vaase ja potte.

Loomulikult on traditsiooniliselt pidevalt ehitatud köögitehnikat, aurumasinaid ja sildu. Alates üheksateistkümnenda sajandi keskpaigast on tehaseid juhtinud inimesed, kes ei kuulu Darby perekonda. Alfred Darby II, kes läks pensionile 1925. aastal, oli viimane inimene, kes äritegevusel silma peal hoidis.

Alates 60. aastate algusest kaotasid rauasilla ahjud, nagu ka teised Shropshire'i rauasulatuskeskused, järk-järgult oma tähtsuse. Nad ei suutnud enam konkureerida selle tööstuse rannikul asuvate ettevõtetega, mida varustati odavamalt imporditud rauamaagiga otse laevadelt.

10. Colebrookdale'is valatud paabulinnu purskkaev seisab praegu Uus-Meremaal Christchurchis (foto autor Johnston DJ)

11. Paabulinnu purskkaevu detail (foto: Christoph Mahler)