Металургійна династія Коулбрукдейлів

Коулбрукдейл – особливе місце на історичній карті. Саме тут уперше: виплавляли чавун із застосуванням мінерального палива – коксу, використовували перші залізні рейки, збудували перший залізний міст, виготовили деталі для найдавніших парових машин. Район славився будівництвом мостів, виробництвом парових машин та художнім литтям. Кілька поколінь родини Дарбі, що проживає тут, пов'язали своє життя з металургією.

Чорне бачення енергетичної кризи

У минулі століття джерелом енергії були м'язи людини та тварин. У Середні віки по всій Європі поширилися водяні колеса і вітряки, що використовують силу вітру, що дме, і поточної води. Дрова використовувалися для обігріву будинків узимку, для будівництва будинків та кораблів.

Він також був сировиною для деревного вугілля, що використовувався в багатьох галузях старої промисловості — в основному для виробництва скла, виплавки металів, виробництва пива, фарбування та виробництва пороху. Найбільшу кількість деревного вугілля споживала металургія, особливо у військових цілях, але не лише.

Знаряддя будувалися спочатку з бронзи, потім із заліза. У XNUMX-му та XNUMX-му століттях великий попит на гармати спустошив ліси в районах центрів металургійний. Крім того, вилучення нових земель під сільськогосподарські угіддя сприяло знищенню лісів.

Ліс зростав, і здавалося, що такі країни, як Іспанія та Англія, насамперед зіткнулися із серйозною кризою через виснаження лісових ресурсів. Теоретично роль деревного вугілля може взяти він кам'яне вугілля.

Однак це потребувало багато часу, технологічних та ментальних змін, а також забезпечення економічних способів транспортування сировини з віддалених гірничорудних басейнів. Вже в XNUMX столітті кам'яне вугілля стали використовувати в кухонних печах, а потім і в опалювальних цілях в Англії. Потрібна була реконструкція камінів або використання раніше рідкісних кахельних печей.

Наприкінці 1 століття лише близько 3/XNUMX видобутого кам'яного вугілля використовувалося у промисловості. При використанні відомих на той момент технологій та заміні деревного вугілля безпосередньо кам'яним вугіллям виплавити залізо гідної якості неможливо. У XNUMX столітті швидко збільшувалося ввезення заліза до Англії зі Швеції, із країни з великою кількістю лісів і родовищ залізняку.

Використання коксу для отримання чавуну

Авраам Дарбі I (1678-1717) розпочав свою професійну кар'єру як підмайстри на виробництві обладнання для помелу солоду в Бірмінгемі. Потім він переїхав до Брістольа, де спочатку виготовив ці машини, а потім зайнявся виробництвом латуні.

1. Рослини в Коулбрукдейлі (фото: Б. Середнява)

Ймовірно, саме першим вдалося замінити деревне вугілля кам'яним у процесі його виробництва. З 1703 він почав робити чавунні горщики і незабаром запатентував свій метод використання піщаних форм.

У 1708 році він почав працювати в Колбрукдейлпотім занедбаний плавильний центр на річці Северн (1). Там він відремонтував доменну піч та встановив нові сильфони. Незабаром, 1709 року, деревне вугілля замінили коксом і отримали залізо гарної якості.

Раніше багато разів використання кам'яного вугілля замість дров було безуспішним. Отже, це було епохальне технічне досягнення, яке іноді називають фактичним початком індустріальної епохи. Дарбі не запатентував свого винаходу, але тримав його в секреті.

Успіх був пов'язаний з тим, що він використовував вищезгаданий кокс, а не звичайне кам'яне вугілля, і що місцеве вугілля мало мало сірки. Однак у наступні три роки він боровся з таким спадом виробництва, що його ділові партнери мали намір вивести капітал.

Так що Дарбі експериментував, він змішував деревне вугілля з коксом, імпортував вугілля та кокс із Брістоля, а саме вугілля з Південного Уельсу. Виробництво зростало повільно. Так, що в 1715 році він побудував другу плавильну піч. Він не тільки виробляв чавун, а й переплавляв його в чавунне кухонне начиння, каструлі та чайники.

Ці продукти продавалися в регіоні, і їх якість була кращою, ніж раніше, і згодом компанія почала працювати дуже добре. Дарбі також добувала та плавила мідь, необхідну для виробництва латуні. Крім того, він мав дві кузні. Він помер у 1717 році у віці 39 років.

інновації

Крім виробництва чавуну та кухонного начиння, вже через шість років після спорудження першої в історії людства атмосферної парової машини Ньюкомена (див.: МТ 3/2010, с. 16) у 1712 р., Колбрукдейл почалося виробництво деталей йому. Це було національне провадження.

2. Один із басейнів, що входить до складу резервуарної системи приводу сильфонів доменної печі. Залізничний віадук побудували пізніше (фото: М. Дж. Річардсон)

У 1722 р. було виготовлено чавунний циліндр такого двигуна, і протягом наступних восьми років їх було виготовлено десять, та був ще багато. Перші чавунні колеса для промислових залізниць були виготовлені ще в 20-х роках.

В 1729 було виготовлено 18 штук, а потім відлито в звичайному порядку. Авраам Дарбі II (1711-1763) почав працювати на фабриках у Колбрукдейл у 1728 р., тобто через одинадцять років після смерті батька у віці сімнадцяти років. В англійських кліматичних умовах плавильна піч гасилася навесні.

Майже три найспекотніші місяці він не міг працювати, тому що міхи рухалися водяними колесами, а в цей час року кількість опадів була недостатньою для їхньої роботи. Тому час вимушеного простою використовувався для ремонту та обслуговування.

Щоб продовжити можливий термін служби печі, було побудовано ряд резервуарів для зберігання води, в яких використовувався насос із приводом від тварин для перекачування води з нижнього резервуара в найвищий (2).

У 1742-1743 роках Абрахам Дарбі II пристосував атмосферну парову машину Ньюкомена для перекачування води, так що літня перерва в металургії більше не була потрібна. Це було перше застосування парової машини у металургії.

3. Залізний міст, введений в експлуатацію в 1781 (фото Б. Середняви)

У 1749 році на території Колбрукдейл було створено першу промислову залізницю. Цікаво, що з 40-х по 1790-е підприємство також займалося виробництвом зброї, а точніше відділом.

Це може стати несподіванкою, оскільки Дарбі належала до Релігійного товариства друзів, члени якого були широко відомі як квакери, чиї пацифістські переконання не дозволяли виробляти зброю.

Найбільшим досягненням Абрахама Дарбі II було використання коксу у виробництві чавуну, з якого надалі отримували ковкий чавун. Він спробував цей процес на рубежі 40-х і 50-х рр.. Незрозуміло, як він досяг необхідного ефекту.

Одним з елементів нового процесу був вибір залізної руди з якомога меншим вмістом фосфору. Як тільки він досяг успіху, зростаючий попит спонукав Дарбі II побудувати нові доменні печі. Також у 50-х роках він почав орендувати землю, на якій добував вугілля та залізну руду; він також збудував парову машину, щоб осушити шахту. Він розширив систему водопостачання. Він збудував нову греблю. Це коштувало йому великих грошей та часу.

Більше того, в районі цієї діяльності було розпочато нову промислову залізницю. 1 травня 1755 року з шахти, висушеної парової машиною, була отримана перша залізна руда, а за два тижні запрацювала ще одна доменна піч, яка виробляла в середньому 15 тонн чавуну на тиждень, хоча бували тижні, коли вона можна отримати до 22 тонн.

Коксова піч виявилася кращою за вугільну. Чавун продавали місцевим ковалям. Крім того, Семирічна війна (1756-1763) покращила металургію настільки, що Дарбі II зі своїм діловим партнером Томасом Голдні II орендував більше землі та побудував ще три доменні печі разом із системою водосховищ.

Знаменитий Джон Уілкінсон мав свою металургійну компанію поблизу, що зробило цей регіон найважливішим металургійним центром Великобританії у 51 столітті. Авраам Дарбі II помер у віці 1763 в XNUMX році.

Найбільша квітка

Після 1763 року компанію очолив Річард Рейнольдс. Через п'ять років вісімнадцятирічний Абрахам Дарбі III (1750-1789) почав працювати. Роком раніше, в 1767 році, залізниці були прокладені вперше, Колбрукдейл. До 1785 їх було побудовано 32 км.

4. Залізний міст – фрагмент (фото Б. Середняви)

На початку діяльності Дарбі III у його королівстві діяло три металургійні заводи — всього було здано в оренду сім доменних печей, кузень, шахтних полів та ферм. Новий бос також мав частки в пароплаві «Дарбі», який доставляв ліс із Гданська до Ліверпуля.

Найбільший бум діяльності третього Дарбі припав на 70-ті і початок 80-х років, коли він купив доменні печі та одну з перших печей для виробництва смоли. Він побудував печі для виробництва коксу та смоли та прийняв на себе групу вугільних шахт.

Він розширив кузню в Колбрукдейл і приблизно в 3 км на північ він побудував кузню в Хорсхеї, яка пізніше була оснащена паровою машиною та виробляла кований прокат. Наступна кузня була заснована в 1785 в Кетлі, ще в 4 км на північ, де були встановлені дві кузні Джеймса Уатта.

Коулбрукдейл замінив вищезгадану атмосферну парову машину Ньюкомена між 1781 та 1782 роками на парову машину Ватта, названу «Рішення», на честь корабля капітана Джеймса Кука.

Варто додати, що в 1800 році в окрузі Шропшир працювало близько двохсот парових машин. Дарбі та партнери відкрили оптових торговців, у т.ч. у Ліверпулі та Лондоні.

Вони ж зайнялися здобиччю вапняку. Їхні ферми постачали залізниці кіньми, вирощували зерно, фруктові дерева, розводили велику рогату худобу та овець. Всі вони проводилися в сучасній для того часу манері.

Підраховано, що підприємства Авраама Дарбі III та його соратників становили найбільший центр виробництва заліза у Великій Британії. Безперечно, найвидовищнішою та історичною роботою Авраама Дарбі III було будівництво першого у світі залізного мосту (3, 4). Поруч збудували 30-метровий об'єкт Колбрукдейл, приєдналися до берегів річки Северн (див. МТ 10/2006, с. 24).

Між першими зборами акціонерів та відкриттям мосту пройшло шість років. Залізні елементи загальною вагою 378 тонн були відлиті в роботах Авраама Дарбі III, який був будівельником і скарбником всього проекту — він доплатив за міст із власної кишені, що погрожує фінансовою безпекою його діяльності.

5. Шропширський канал, причал для перевалки вугілля (фото: Кріспін Парді)

Продукція металургійного центру відвантажувалася одержувачам річкою Северн. Авраам Дарбі III також брав участь у будівництві та обслуговуванні доріг у цьому районі. Крім того, було розпочато роботи з будівництва човново-балкового шляху вздовж берегів Північна. Однак мети було досягнуто лише через двадцять років.

Додамо, що брат Авраама III Семюель Дарбі був акціонером, а Вільям Рейнольдс, онук Авраама Дарбі II, був будівельником Шропширського каналу - важливим водним шляхом у регіоні (5). Авраам Дарбі III був людиною просвітництва, він цікавився наукою, особливо геологією, у нього було багато книг та наукових інструментів, таких як електрична машина та камера-обскура.

Він познайомився з Еразмусом Дарвіном - лікарем і ботаніком, дідом Чарльза, він співпрацював з Джеймсом Уаттом і Метью Боултоном, будівельниками все більш і більше сучасних парових машин (див. МТ 8/2010, стор 22 і МТ 10/2010, стор. ).

У металургії, де він спеціалізувався, не знав нічого нового. Він помер у 1789 році у віці 39 років. Френсісу, його старшій дитині, тоді було шість років. В 1796 брат Авраама Самуїл помер, залишивши 14-річного сина Едмунда.

На рубежі вісімнадцятого та дев'ятнадцятого століть

6. Філіп Джеймс де Лутербур, "Коулбрукдейл вночі", 1801

7. Залізний міст у Сіднейських садах, Бат, відлитий у Колбрукдейлі у 1800 році (фото: Plumbum64)

Після смерті Авраама III та його брата сімейні підприємства занепали. У листах від Boulton & Watt покупці скаржилися на затримки з поставками та якість заліза, яку вони отримували з району Айронбрідж на річці Северн.

Ситуація стала поліпшуватися межі століть (6). З 1803 Едмунд Дарбі керував металургійним заводом, що спеціалізується на виробництві залізних мостів. У 1795 році на річці Северн була унікальна повінь, яка змила всі мости через цю річку, встояв лише залізний міст Дарбі.

Це зробило його ще відомішим. Литі мости в Колбрукдейл були розміщені по всій Великій Британії (7), Нідерландах і навіть на Ямайці. В 1796 завод відвідав винахідник парової машини високого тиску Річард Тревітік (MT 11/2010, стор 16).

Він зробив тут, у 1802 році, експериментальну парову машину, що працює на цьому принципі. Незабаром він побудував тут і перший паровоз, який, на жаль, так і не було введено в експлуатацію. У 1804 р. Колбрукдейл розробив парову машину високого тиску для текстильної фабрики у Маклсфілді.

У той самий час випускалися двигуни типу Уатта і навіть ще старішого типу Ньюкомена. Крім того, було виготовлено архітектурні елементи, такі як чавунні арки для скляного даху або неоготичні віконні рами.

Пропозиція включає виключно широкий асортимент виробів із заліза, таких як деталі обладнання для олов'яних рудників Корнуолла, плуги, фруктові преси, каркаси ліжок, ваги для годинників, решітки і печі, і це лише деякі з них.

Поруч, у згаданому Хорсхеї, діяльність мала зовсім інший профіль. Вони виготовляли чавун, який зазвичай перероблявся на місці в кузні, в ковані прутки та листи, будувалися ковані горщики - решта чавуну продавалася в інші повіти.

Період наполеонівських воєн, який був на той час, був часом розквіту металургії та заводів у регіоні. Колбрукдейліз використанням нових технологій. Проте Едмунд Дарбі, як член Релігійного товариства друзів, не займався виробництвом зброї. Він помер у 1810 році.

8. Півпенні-бридж, Дублін, відлитий у Колбрукдейлі в 1816 році.

Після наполеонівських воєн

Після Віденського конгресу 1815 період високої рентабельності металургії закінчився. В Колбрукдейл Виливки, як і раніше, проводилися, але тільки з покупного чавуну. Компанія також весь час виготовляла мости.

9. Міст Маклсфілд у Лондоні, побудований у 1820 році (фото Б. Середняви)

Найбільш відомі колона в Дубліні (8) та колони мосту Маклсфілд через Ріджентс-канал у Лондоні (9). Після Едмунда фабриками керував Франциск, син Авраама III, зі своїми шуринами. Наприкінці 20-х років настала черга Авраама IV та Альфреда, синів Едмунда.

У 30-ті роки він уже не був технологічним заводом, але нові власники впровадили вже відомі сучасні процеси в печах та горнах, а також нові парові машини.

У той час, наприклад, тут було виготовлено 800 тонн залізних листів для корпусу корабля «Великобританія», а незабаром і чавунна труба для легкорейкового транспорту на шляху з Лондона в Кройдон.

З 30-х років ливарний завод St. Колбрукдейл чавунні арт-об'єкти – бюсти, пам'ятники, барельєфи, фонтани (10, 11). Модернізований ливарний завод був у 1851 р. найбільшим у світі, а 1900 р. у ньому працювала тисяча робітників.

Вироби з нього успішно брали участь у численних міжнародних виставках. В Колбрукдейл у 30-х роках також було розпочато виробництво цегли та черепиці на продаж, а через 30 років була видобута глина, з якої робили вази, вази та горщики.

Звичайно, кухонне обладнання, парові машини та мости традиційно виготовлялися безперервно. З середини дев'ятнадцятого століття роботою на заводах керували люди здебільшого не з родини Дарбі. Альфред Дарбі II, який вийшов на пенсію у 1925 році, був останньою людиною в бізнесі, яка стежила за бізнесом.

З початку 60-х років печі із залізним мостом, як і інші центри виплавки чавуну в Шропширі, поступово втратили своє значення. Вони вже не могли конкурувати з підприємствами цієї галузі, розташованими на узбережжі, яким дешевша привізна залізна руда поставлялася безпосередньо з морських суден.

10. Фонтан «Павич», відлитий у Коулбрукдейлі, нині стоїть у Крайстчерчі, Нова Зеландія, сьогоднішній вигляд (фото Johnston DJ)

11. Фрагмент фонтану «Павич» (фото: Крістоф Махлер)