Metallurgisk dynasti Coalbrookdale

Coalbrookdale er et særligt sted på det historiske kort. Det var her for første gang: Støbejern blev smeltet ved hjælp af mineralbrændsel - koks, de første jernskinner blev brugt, den første jernbro blev bygget, dele til de ældste dampmaskiner blev lavet. Området var berømt for at bygge broer, fremstille dampmaskiner og kunstnerisk støbning. Flere generationer af Darby-familien, der bor her, har forbundet deres liv med metallurgi.

En sort vision af energikrisen

I tidligere århundreder var energikilden musklerne hos mennesker og dyr. I middelalderen spredte vandhjul og vindmøller sig over hele Europa, der brugte kraften fra blæsende vind og strømmende vand. Brænde blev brugt til at opvarme huse om vinteren og til at bygge huse og skibe.

Det var også råstoffet til produktionen af ​​trækul, som blev brugt i mange gamle industrier – hovedsageligt glasproduktion, metalsmeltning, ølproduktion, farvning og krudtproduktion. Den største mængde trækul blev forbrugt af metallurgi, især til militære formål, men ikke kun.

Redskaberne blev først bygget af bronze, derefter af jern. I det XNUMX. og XNUMX. århundrede ødelagde den store efterspørgsel efter kanoner skovene i centrenes områder metallurgisk. Derudover bidrog beslaglæggelsen af ​​ny jord til landbruget til ødelæggelsen af ​​skovene.

Skoven voksede, og det så ud til, at lande som Spanien og England var de første, der stod over for en alvorlig krise på grund af udtømningen af ​​skovressourcerne. Teoretisk set kan kuls rolle overtages af stenkul.

Dette krævede dog en masse tid, teknologiske og mentale ændringer, samt at give økonomiske måder at transportere råmaterialer fra fjerne minebassiner. Allerede i det XNUMX. århundrede begyndte kul at blive brugt i køkkenkomfurer og derefter til opvarmningsformål i England. Genopbygning af pejse eller brug af tidligere sjældne kakkelovne var påkrævet.

I slutningen af ​​det 1. århundrede blev kun omkring 3/XNUMX af det producerede kul brugt i industrien. Ved at bruge teknologier kendt på det tidspunkt og erstatte trækul direkte med stenkul, var det ikke muligt at smelte jern af anstændig kvalitet. I det XNUMX. århundrede steg importen af ​​jern til England fra Sverige, et land med en overflod af skove og jernmalmsforekomster, hurtigt.

Brug af koks til at fremstille støbejern

Abraham Darby I (1678-1717) begyndte sin professionelle karriere som lærling hos en maltmøllefabrikant i Birmingham. Han flyttede derefter til Bristol, hvor han først lavede disse maskiner og derefter gik ind i messingfremstilling.

1. Planter i Coalbrookdale (foto: B. Srednyava)

Sandsynligvis var det den første, der lykkedes med at erstatte trækul med sten i produktionsprocessen. Fra 1703 begyndte han at lave støbejernsgryder og patenterede snart sin metode til brug af sandforme.

I 1708 begyndte han at arbejde i Colebrookdale, derefter et forladt smeltecenter ved floden Severn (1). Der reparerede han højovnen og installerede nye bælge. Snart, i 1709, blev trækul erstattet af koks, og der blev opnået jern af god kvalitet.

Tidligere var brugen af ​​kul i stedet for brænde mange gange mislykket. Det var således en epokegørende teknisk præstation, nogle gange kaldet de facto begyndelsen af ​​den industrielle tidsalder. Darby patenterede ikke sin opfindelse, men holdt den hemmelig.

Succesen skyldtes, at han brugte førnævnte koks frem for almindeligt kul, og at lokalt kul indeholdt lidt svovl. Men i løbet af de næste tre år kæmpede han med et sådant fald i produktionen, at hans forretningspartnere overvejede at trække kapital.

Så Darby eksperimenterede, han blandede trækul med koks, importerede kul og koks fra Bristol og kul fra South Wales. Produktionen steg langsomt. Så meget, at han i 1715 byggede en anden smelteovn. Han producerede ikke kun støbejern, men smeltede det også til støbejerns køkkenredskaber, gryder og kedler.

Disse produkter blev solgt i regionen, og deres kvalitet var bedre end før, og med tiden begyndte virksomheden at præstere meget godt. Darby udvindede og smeltede også det kobber, der var nødvendigt for at lave messing. Desuden havde han to smedjer. Han døde i 1717 i en alder af 39 år.

innovationer

Ud over produktionen af ​​støbejern og køkkenredskaber, kun seks år efter konstruktionen af ​​den første atmosfæriske dampmaskine i menneskehedens historie, Newcomen (se: MT 3/2010, s. 16) i 1712, i Colebrookdale produktionen af ​​dele til den begyndte. Det var en national produktion.

2. En af bassinerne, der er en del af reservoirsystemet til at drive en højovnsbælge. Jernbaneviadukten blev bygget senere (foto: MJ Richardson)

I 1722 blev der lavet en støbejernscylinder til en sådan motor, og i løbet af de næste otte år blev der lavet ti af dem, og så mange flere. De første støbejernshjul til industribaner blev lavet her tilbage i 20'erne.

I 1729 blev der lavet 18 stykker og derefter støbt på sædvanlig måde. Abraham Darby II (1711-1763) begyndte at arbejde på fabrikker i Colebrookdale i 1728, altså elleve år efter faderens død, i en alder af sytten. Under engelske klimatiske forhold blev smelteværket sat ud i foråret.

I næsten tre af de varmeste måneder kunne han ikke arbejde, fordi bælgen blev drevet af vandhjul, og på denne tid af året var nedbøren utilstrækkelig til at betjene dem. Derfor blev den tvungne nedetid brugt til reparationer og vedligeholdelse.

For at forlænge ovnens mulige levetid blev der bygget en række vandtanke, der brugte en dyredrevet pumpe til at pumpe vand fra det laveste reservoir til det højeste (2).

I 1742-1743 tilpassede Abraham Darby II Newcomens atmosfæriske dampmaskine til at pumpe vand, så sommerpausen i metallurgien ikke længere var nødvendig. Dette var den første brug af en dampmaskine i metallurgi.

3. Jernbro, taget i brug i 1781 (foto af B. Srednyava)

I 1749, på territoriet Colebrookdale Den første industrielle jernbane blev oprettet. Interessant nok var virksomheden fra 40'erne til 1790'erne også engageret i produktion af våben, eller rettere sagt en afdeling.

Dette kan komme som en overraskelse, da Darby tilhørte Religious Society of Friends, hvis medlemmer var almindeligt kendt som kvækere, og hvis pacifistiske overbevisning forhindrede produktionen af ​​våben.

Abraham Darby II's største bedrift var brugen af ​​koks i fremstillingen af ​​støbejern, hvorfra der efterfølgende blev fremstillet formbart støbejern. Han prøvede denne proces i slutningen af ​​40'erne og 50'erne. Det er uklart, hvordan han opnåede den ønskede effekt.

Et element i den nye proces var at udvælge jernmalm med så lidt fosfor som muligt. Da han havde succes, fik den stigende efterspørgsel Darby II til at bygge nye højovne. Også i 50'erne begyndte han at forpagte jord, hvorpå han udvindede kul og jernmalm; han byggede også en dampmaskine til at dræne minen. Han udvidede vandforsyningen. Han byggede en ny dæmning. Det kostede ham mange penge og tid.

Desuden blev en ny industrijernbane startet i området for denne aktivitet. Den 1. maj 1755 blev den første jernmalm udvundet fra en aksel tørret af en dampmaskine, og to uger senere var endnu en højovn i drift, der i gennemsnit producerede 15 tons råjern om ugen, selvom der var uger, hvor de var op. til 22 tons kunne opnås.

Koksovnen viste sig at være bedre end kulovnen. Støbejernet blev solgt til lokale smede. Derudover forbedrede Syvårskrigen (1756-1763) metallurgien så meget, at Darby II sammen med sin forretningspartner Thomas Goldney II lejede mere jord og byggede yderligere tre højovne sammen med et reservoirsystem.

Den berømte John Wilkinson havde sit jern- og stålfirma i nærheden, hvilket gjorde regionen til Storbritanniens vigtigste jern- og stålcenter i det 51. århundrede. Abraham Darby II døde i en alder af 1763.

Den største blomst

Efter 1763 blev virksomheden ledet af Richard Reynolds. Fem år senere begyndte den atten-årige Abraham Darby III (1750-1789) at arbejde. Et år tidligere, i 1767, blev der for første gang anlagt jernbaner, i Colebrookdale. I 1785 var der bygget 32 ​​km af dem.

4. Jernbroen - fragment (foto af B. Srednyava)

I begyndelsen af ​​Darby III's aktiviteter drev tre metallurgiske anlæg i hans rige - i alt syv højovne, smedjer, minefelter og gårde blev lejet. Den nye chef havde også aktier i Darby, som transporterede tømmer fra Gdansk til Liverpool.

Det tredje Darbys forretningsboom kom i 70'erne og begyndelsen af ​​80'erne, da han købte højovne og en af ​​de første harpiksovne. Han byggede koks- og tjæreovne og overtog en gruppe kulminer.

Han udvidede smedjen til Colebrookdale og omkring 3 km mod nord byggede han en smedje ved Horsehey, som senere blev udstyret med en dampmaskine og fremstillede smedet stål. Den næste smedje blev etableret i 1785 ved Ketley, yderligere 4 km mod nord, hvor to James Watt-smedjer blev etableret.

Coalbrookdale erstattede Newcomens ovennævnte atmosfæriske dampmaskine mellem 1781 og 1782 med Watts dampmaskine, kaldet "Decision", efter kaptajn James Cooks skib.

Det anslås, at dette var den største dampmaskine bygget i det 1800. århundrede. Det er værd at tilføje, at der i år XNUMX var omkring to hundrede dampmaskiner i drift i Shropshire. Darby og partnere åbnede grossister, inkl. i Liverpool og London.

De begyndte også at bryde kalksten. Deres gårde leverede heste til jernbanerne, dyrkede korn, frugttræer og opdrættede kvæg og får. Alle af dem blev udført på en moderne måde for den tid.

Det anslås, at Abraham Darby III's og hans medarbejderes virksomheder udgjorde det største center for jernproduktion i Storbritannien. Abraham Darby III's mest spektakulære og historiske arbejde var utvivlsomt konstruktionen af ​​verdens første jernbro (3, 4). Et 30 meter langt objekt blev bygget i nærheden Colebrookdale, sluttede sig til bredden af ​​floden Severn (se MT 10/2006, s. 24).

Der gik seks år mellem det første aktionærmøde og åbningen af ​​broen. Jernelementerne, der vejer i alt 378 tons, er støbt af Abraham Darby III, der var bygmester og kasserer af hele projektet - han betalte ekstra for broen af ​​egen lomme, hvilket satte den økonomiske sikkerhed for hans aktiviteter i fare.

5. Shropshire Canal, kulmole (foto: Crispin Purdy)

Produkterne fra det metallurgiske center blev sendt til modtagerne langs Severn-floden. Abraham Darby III var også involveret i konstruktion og vedligeholdelse af veje i området. Derudover begyndte arbejdet med at anlægge en båd-og-bjælkesti langs bredden af ​​Severn. Målet blev dog kun nået tyve år senere.

Vi tilføjer, at Abraham III's bror Samuel Darby var aktionær, og William Reynolds, barnebarn af Abraham Darby II, var bygherren af ​​Shropshire Canal, en vigtig vandvej i regionen (5). Abraham Darby III var en oplysningsmand, han var interesseret i videnskab, især geologi, og han ejede mange bøger og videnskabelige instrumenter, såsom en elektrisk maskine og en camera obscura.

Han mødte Erasmus Darwin, lægen og botanikeren, Charles' bedstefar, han samarbejdede med James Watt og Matthew Boulton, bygherrer af stadig mere moderne dampmaskiner (se MT 8/2010, s. 22 og MT 10/2010, s. 16).

I metallurgien, hvor han specialiserede sig, vidste han intet nyt. Han døde i 1789 i en alder af 39 år. Francis, hans ældste barn, var seks år gammel på det tidspunkt. I 1796 døde Abrahams bror Samuel og efterlod en 14-årig søn, Edmund.

Ved overgangen til det attende og nittende århundrede

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

7. Iron Bridge i Sydney Gardens, Bath, støbt i Coalbrookdale i 1800 (foto: Plumbum64)

Efter Abraham III og hans brors død faldt familievirksomhederne. Breve fra Boulton & Watt fra købere klagede over forsinkelser i leveringer og kvaliteten af ​​det jern, de modtog fra Ironbridge-området ved floden Severn.

Situationen begyndte at blive bedre ved århundredeskiftet (6). Fra 1803 drev Edmund Darby et jernværk med speciale i produktion af jernbroer. I 1795 var der en unik oversvømmelse på Severn-floden, der skyllede alle broer over denne flod væk, kun Darby-jernbroen overlevede.

Dette gjorde ham endnu mere berømt. Støbt broer ind Colebrookdale har været udstationeret i hele Storbritannien (7), Holland og endda Jamaica. I 1796 besøgte opfinderen af ​​højtryksdampmaskinen, Richard Trevithick, anlægget (MT 11/2010, s. 16).

Her lavede han i 1802 en eksperimentel dampmaskine, der fungerede efter dette princip. Snart byggede han her det første damplokomotiv, som desværre aldrig blev sat i drift. I 1804 i Colebrookdale udviklet en højtryksdampmaskine til tekstilfabrikken Macclesfield.

Samtidig blev der produceret motorer af typen Watt og den endnu ældre Newcomen-type. Derudover blev der produceret arkitektoniske elementer, såsom støbejernsbuer til glastaget eller nygotiske vinduesrammer.

Udbuddet omfatter et usædvanligt bredt udvalg af jernprodukter såsom Cornwall tinmine maskindele, plove, frugtpressere, sengerammer, urvægte, riste og ovne, for blot at nævne nogle få.

I nærheden, i den førnævnte Horshey, havde aktivitet en helt anden profil. Man fremstillede råjern, som normalt blev forarbejdet på stedet i smedjen, til smedede stænger og plader, smedede potter blev bygget - resten af ​​råjernet blev solgt til andre amter.

Perioden med Napoleonskrigene, som var på det tidspunkt, var metallurgiens og fabrikkernes storhedstid i regionen. Colebrookdaleved hjælp af nye teknologier. Edmund Darby var dog som medlem af Religious Society of Friends ikke involveret i fremstillingen af ​​våben. Han døde i 1810.

8. Halfpenny Bridge, Dublin, støbt i Coalbrookdale i 1816.

Efter Napoleonskrigene

Efter Wienerkongressen i 1815 sluttede perioden med høj rentabilitet af metallurgi. I Colebrookdale Støbegods blev stadig produceret, men kun af indkøbt støbejern. Virksomheden producerede også broer hele tiden.

9. Macclesfield Bridge i London, bygget i 1820 (foto af B. Srednyava)

De mest berømte er søjlen i Dublin (8) og søjlerne på Macclesfield Bridge over Regent's Canal i London (9). Efter Edmund blev fabrikkerne ledet af Francis, søn af Abraham III, sammen med sin svoger. I slutningen af ​​20'erne var det Abraham IV og Alfred, sønner af Edmund, tur.

I 30'erne var det ikke længere et teknologisk avanceret anlæg, men de nye ejere introducerede velkendte moderne processer i ovne og ovne, samt nye dampmaskiner.

På det tidspunkt blev der for eksempel produceret her 800 tons jernplader til skroget af skibet Storbritannien, og snart støbejernsrør til at drive letbanetransport fra London til Croydon.

Siden 30'erne har St. Colebrookdale støbejernskunstgenstande - buster, monumenter, basrelieffer, springvand (10, 11). Det moderniserede støberi var i 1851 det største i verden, og i 1900 beskæftigede det tusinde arbejdere.

Produkter fremstillet af det har med succes deltaget i adskillige internationale udstillinger. I Colebrookdale i 30'erne begyndte man også at producere mursten og fliser til salg, og 30 år senere blev der udvundet ler, som man fremstillede vaser, vaser og potter af.

Naturligvis blev køkkenudstyr, dampmaskiner og broer traditionelt produceret kontinuerligt. Fra midten af ​​det nittende århundrede blev fabrikkerne primært drevet af folk uden for Darby-familien. Alfred Darby II, der gik på pension i 1925, var den sidste person i branchen til at føre tilsyn med forretningen.

Fra begyndelsen af ​​60'erne aftog jernbroovnene, ligesom andre jernsmeltecentre i Shropshire, gradvist i betydning. De kunne ikke længere konkurrere med virksomheder i denne industri beliggende ved kysten, hvortil billigere importeret jernmalm blev leveret direkte fra søfartøjer.

10. Peacock Fountain, støbt ved Coalbrookdale, står i øjeblikket i Christchurch, New Zealand, som det ses i dag (foto af Johnston DJ)

11. Fragment af Peacock-fontænen (foto: Christoph Machler)