Dinastia metal·lúrgica Coalbrookdale

Coalbrookdale és un lloc especial al mapa històric. Va ser aquí per primera vegada: es va fondre ferro colat amb combustible mineral: coc, es van utilitzar els primers rails de ferro, es va construir el primer pont de ferro, es van fer peces per a les màquines de vapor més antigues. La zona era famosa per la construcció de ponts, la fabricació de màquines de vapor i la fosa artística. Diverses generacions de la família Darby que viuen aquí han connectat les seves vides amb la metal·lúrgia.

Visió negra de la crisi energètica

En segles passats, la font d'energia eren els músculs dels humans i dels animals. A l'Edat Mitjana, les rodes d'aigua i els molins de vent es van estendre per Europa, aprofitant la força del vent que bufava i de l'aigua corrent. La llenya s'utilitzava per escalfar les cases a l'hivern, per construir cases i vaixells.

També era la matèria primera per a la producció de carbó vegetal, que s'utilitzava en moltes branques de l'antiga indústria, principalment per a la producció de vidre, fosa de metalls, producció de cervesa, tintura i producció de pólvora. La metal·lúrgia consumia la major quantitat de carbó vegetal, sobretot amb finalitats militars, però no només.

Les eines es van construir primer amb bronze, després amb ferro. Als segles XNUMX i XNUMX, la gran demanda de canons va arrasar els boscos de les zones dels centres. metal·lúrgica. A més, la retirada de noves terres per a terres agrícoles va contribuir a la destrucció dels boscos.

El bosc va créixer, i semblava que països com Espanya i Anglaterra s'enfrontaven en primer lloc a una crisi important per l'esgotament dels recursos forestals. Teòricament, el paper del carbó vegetal pot assumir el carbó.

Tanmateix, això va requerir molt de temps, canvis tecnològics i mentals, així com la disposició de maneres econòmiques de transportar matèries primeres des de conques mineres remotes. Ja al segle XNUMX, el carbó es va començar a utilitzar a les estufes de cuina i després per a la calefacció a Anglaterra. Va requerir la reconstrucció de xemeneies o l'ús d'estufes de rajoles abans rares.

A finals del segle I, només aproximadament 1/3/XNUMX del carbó extret s'utilitzava a la indústria. Utilitzant les tecnologies conegudes en aquell moment i substituint directament el carbó vegetal per carbó, no era possible fondre ferro de qualitat decent. Al segle XNUMX, la importació de ferro a Anglaterra des de Suècia, d'un país amb abundància de boscos i jaciments de mineral de ferro, va augmentar ràpidament.

Ús de coc per produir ferro brut

Abraham Darby I (1678-1717) va començar la seva carrera professional com a aprenent en la fabricació d'equips de mòlta de malta a Birmingham. Després es va traslladar a Bristol, on va fer primer aquestes màquines i després va passar a la fabricació de llautó.

1. Plantes a Coalbrookdale (foto: B. Srednyava)

Probablement, va ser la primera a substituir el carbó vegetal per carbó en el procés de producció. A partir de 1703 va començar a fabricar olles de ferro colat i aviat va patentar el seu mètode d'utilització de motlles de sorra.

L'any 1708 va començar a treballar Coalbrookdale, després un centre de fosa abandonat al riu Severn (1). Allà va reparar l'alt forn i va instal·lar manxes noves. Aviat, l'any 1709, es va substituir el carbó vegetal per coc i es va obtenir ferro de bona qualitat.

Anteriorment, moltes vegades l'ús del carbó en comptes de la llenya no va tenir èxit. Per tant, va ser un assoliment tècnic d'època, que de vegades s'anomena l'inici real de l'era industrial. Darby no va patentar el seu invent, però el va mantenir en secret.

L'èxit va ser degut al fet que va utilitzar l'esmentat coc en lloc de carbó dur normal, i que el carbó local era baix en sofre. Tanmateix, durant els tres anys següents, va lluitar amb una disminució de la producció que els seus socis comercials estaven a punt de retirar capital.

Així que Darby va experimentar, va barrejar carbó vegetal amb coca-cola, va importar carbó i coca-cola de Bristol i el mateix carbó de Gal·les del Sud. La producció va augmentar lentament. Tant és així que l'any 1715 va construir una segona fosa. No només va produir ferro brut, sinó que també el va fondre en estris de cuina, olles i teteres de ferro colat.

Aquests productes es venien a la regió i la seva qualitat era millor que abans, i amb el temps l'empresa va començar a tenir un bon rendiment. Darby també va extreure i fondre el coure necessari per fer llautó. A més, tenia dues fargues. Va morir el 1717 a l'edat de 39 anys.

innovació

A més de la producció de ferro colat i estris de cuina, ja sis anys després de la construcció de la primera màquina de vapor atmosfèrica Newcomen de la història de la humanitat (vegeu: МТ 3/2010, p. 16) el 1712, a Coalbrookdale va començar la producció de peces per a això. Era una producció nacional.

2. Una de les piscines, que forma part del sistema de dipòsit d'accionament de la manxa de l'alt forn. El viaducte ferroviari es va construir més tard (foto: M. J. Richardson)

El 1722 es va fabricar un cilindre de ferro colat per a aquest motor, i durant els vuit anys següents se'n van fer deu, i després molts més. Les primeres rodes de ferro colat per a ferrocarrils industrials es van fabricar aquí a la dècada de 20.

L'any 1729 es van fer 18 peces que després es van colar de la manera habitual. Abraham Darby II (1711-1763) va començar a treballar a les fàbriques a Coalbrookdale el 1728, és a dir, onze anys després de la mort del seu pare, als disset anys. En condicions climàtiques angleses, el forn de fosa es va apagar a la primavera.

Durant gairebé tres dels mesos més calorosos no va poder treballar, perquè les manxes eren accionades per rodes d'aigua, i en aquesta època de l'any la quantitat de pluja era insuficient per a la seva feina. Per tant, el temps d'inactivitat es va utilitzar per a reparacions i manteniment.

Per allargar la vida útil del forn, es van construir una sèrie de dipòsits d'emmagatzematge d'aigua que utilitzaven una bomba alimentada per animals per bombar aigua des del dipòsit més baix fins al més alt (2).

El 1742-1743, Abraham Darby II va adaptar la màquina de vapor atmosfèrica de Newcomen per bombar aigua, de manera que la pausa estival en la metal·lúrgia ja no era necessària. Aquest va ser el primer ús de la màquina de vapor en la metal·lúrgia.

3. Pont de ferro, posat en funcionament l'any 1781 (foto de B. Srednyava)

L'any 1749, al territori Coalbrookdale Es va crear el primer ferrocarril industrial. Curiosament, des dels anys 40 fins a la dècada de 1790, l'empresa també es va dedicar a la producció d'armes, o millor dit, un departament.

Això pot ser una sorpresa, ja que Darby pertanyia a la Societat Religiosa d'Amics, els membres de la qual eren àmpliament coneguts com a quàquers i les creences pacifistes de la qual impedien la fabricació d'armes.

El major assoliment d'Abraham Darby II va ser l'ús del coc en la producció de ferro brut, de la qual es va obtenir més tard ferro dúctil. Va provar aquest procés al tombant dels anys 40 i 50. No està clar com va aconseguir l'efecte desitjat.

Un dels elements del nou procés va ser la selecció de mineral de ferro amb el mínim de fòsfor possible. Un cop va tenir èxit, la demanda creixent va impulsar Darby II a construir nous alts forns. També a la dècada de 50 va començar a llogar terres d'on extreia carbó i mineral de ferro; també va construir una màquina de vapor per drenar la mina. Va ampliar el sistema de subministrament d'aigua. Va construir una nova presa. Li va costar molts diners i temps.

A més, es va iniciar un nou ferrocarril industrial a l'àmbit d'aquesta activitat. L'1 de maig de 1755 es va obtenir el primer mineral de ferro d'una mina assecada al vapor, i dues setmanes més tard es va posar en funcionament un altre alt forn que produïa una mitjana de 15 tones de ferro brut a la setmana, tot i que hi va haver setmanes que es va produir. possible aconseguir fins a 22 tones.

El forn de coca era millor que el de carbó. El ferro colat es venia a ferrers locals. A més, la Guerra dels Set Anys (1756-1763) va millorar tant la metal·lúrgia que Darby II, amb el seu soci comercial Thomas Goldney II, va arrendar més terrenys i va construir tres alts forns més juntament amb un sistema de dipòsits.

El famós John Wilkinson tenia la seva empresa siderúrgica a prop, convertint la regió en el centre siderúrgic més important de Gran Bretanya al segle 51. Abraham Darby II va morir a l'edat de 1763 al segle XX.

La flor més gran

Després de 1763, Richard Reynolds es va fer càrrec de l'empresa. Cinc anys més tard, Abraham Darby III (1750-1789), de divuit anys, va començar a treballar. Un any abans, l'any 1767, es van col·locar els ferrocarrils per primera vegada, a Coalbrookdale. El 1785, s'havien construït 32 km d'ells.

4. Pont de ferro - fragment (foto de B. Srednyava)

Al començament de l'activitat de Darby III, tres fonderies operaven al seu regne: es van llogar un total de set alts forns, fargues, camps de mines i granges. El nou cap també tenia accions del vapor Darby, que portava fusta de Gdansk a Liverpool.

El tercer auge més gran de Darby va arribar als anys setanta i principis dels vuitanta quan va comprar alts forns i un dels primers forns de quitrà. Va construir forns de coca i quitrà i es va fer càrrec d'un grup de mines de carbó.

Va ampliar la forja Coalbrookdale i uns 3 km al nord, va construir una farga a Horshey, que més tard va ser equipada amb una màquina de vapor i va produir productes laminats forjats. La següent farga es va establir el 1785 a Ketley, 4 km més al nord, on es van establir dues fargues de James Watt.

Colebrookdale va substituir l'esmentada màquina de vapor atmosfèrica Newcomen entre 1781 i 1782 per una màquina de vapor Watt, anomenada "Decision" en honor al vaixell del capità James Cook.

Es calcula que va ser la màquina de vapor més gran construïda al segle 1800. Val la pena afegir que hi havia unes dues-centes màquines de vapor en funcionament a Shropshire al segle XX. Darby i els seus socis van obrir majoristes, incl. a Liverpool i Londres.

També es dedicaven a l'extracció de pedra calcària. Les seves granges proveïen els ferrocarrils amb cavalls, cultivaven gra, arbres fruiters, criaven bestiar i ovelles. Tots ells es van dur a terme de manera moderna per a aquella època.

S'estima que les empreses d'Abraham Darby III i els seus associats van constituir el centre de producció de ferro més gran de Gran Bretanya. Sens dubte, l'obra més espectacular i històrica d'Abraham Darby III va ser la construcció del primer pont de ferro del món (3, 4). A prop es va construir una instal·lació de 30 metres Coalbrookdale, s'ajuntava amb la riba del riu Severn (vegeu MT 10/2006, p. 24).

Van passar sis anys entre la primera junta d'accionistes i l'obertura del pont. Elements de ferro amb un pes total de 378 tones es van colar a les obres d'Abraham Darby III, que va ser el constructor i tresorer de tot el projecte: va pagar un extra pel pont de la seva pròpia butxaca, cosa que va posar en perill la seguretat financera de les seves activitats.

5. Canal de Shropshire, moll de carbó (foto: Crispin Purdy)

Els productes del centre metal·lúrgic s'enviaven als destinataris al llarg del riu Severn. Abraham Darby III també va participar en la construcció i manteniment de carreteres de la zona. A més, s'han iniciat les obres de construcció d'una via de bigues per vaixells a la vora del Severn. Tanmateix, l'objectiu es va assolir només després de vint anys.

Afegim que el germà d'Abraham III, Samuel Darby, n'era accionista, i William Reynolds, nét d'Abraham Darby II, fou el constructor del canal de Shropshire, una important via fluvial de la regió (5). Abraham Darby III era un home il·lustrat, estava interessat per la ciència, sobretot la geologia, tenia molts llibres i instruments científics, com una màquina elèctrica i una camera obscura.

Va conèixer Erasmus Darwin, el metge i botànic, l'avi de Charles, va col·laborar amb James Watt i Matthew Boulton, constructors de màquines de vapor cada cop més modernes (vegeu MT 8/2010, p. 22 i MT 10/2010, p. 16) .

En metal·lúrgia, en la qual es va especialitzar, no sabia res de nou. Va morir el 1789 a l'edat de 39 anys. Francis, el seu fill gran, tenia llavors sis anys. El 1796, el germà d'Abraham, Samuel, va morir, deixant el seu fill Edmund, de 14 anys.

Al tombant dels segles XVIII i XIX

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

7. Pont de ferro als jardins de Sydney, Bath, fos a Coalbrookdale l'any 1800 (foto: Plumbum64)

Després de la mort d'Abraham III i el seu germà, els negocis familiars van caure en mal estat. En cartes de Boulton & Watt, els compradors es van queixar dels retards en els lliuraments i de la qualitat del ferro que van rebre de la zona d'Ironbridge al riu Severn.

La situació va començar a millorar a principis de segle (6). Des de 1803, Edmund Darby va dirigir una ferreteria especialitzada en la producció de ponts de ferro. L'any 1795, hi va haver una riuada única al riu Severn que va arrasar tots els ponts a través d'aquest riu, només el pont de ferro de Darby va sobreviure.

Això el va fer encara més famós. llançar ponts Coalbrookdale es van publicar a tot el Regne Unit (7), els Països Baixos i fins i tot Jamaica. L'any 1796, Richard Trevithick, l'inventor de la màquina de vapor d'alta pressió, va visitar la fàbrica (MT 11/2010, p. 16).

Va fer aquí, l'any 1802, una màquina de vapor experimental que funcionava amb aquest principi. Aviat va construir aquí la primera locomotora de vapor que, malauradament, no es va posar mai en funcionament. El 1804 a Coalbrookdale va desenvolupar una màquina de vapor d'alta pressió per a una fàbrica tèxtil a Macclesfield.

Al mateix temps, s'estaven produint motors del tipus Watt i fins i tot del tipus Newcomen més antic. A més, es van fer elements arquitectònics, com arcs de ferro colat per a la coberta de vidre o marcs de finestres neogòtiques.

L'oferta inclou una gamma excepcionalment àmplia de productes de ferro, com ara peces per a mines de llauna de Còrnica, arades, premses de fruites, marcs de llits, bàscules de rellotges, reixes i forns, per citar només alguns.

A prop, a l'esmentat Horshey, l'activitat tenia un perfil completament diferent. Produïen ferro brut, que normalment es processava in situ a la farga, en barres i làmines forjades, es construïen olles forjades: la resta de ferro brut es venia a altres comarques.

El període de les guerres napoleòniques, que va ser en aquella època, va ser el moment de màxima esplendor de la metal·lúrgia i les fàbriques de la regió. Coalbrookdaleutilitzant les noves tecnologies. Tanmateix, Edmund Darby, com a membre de la Societat Religiosa d'Amics, no va participar en la fabricació d'armes. Va morir el 1810.

8. Halfpenny Bridge, Dublín, fos a Coalbrookdale el 1816.

Després de les guerres napoleòniques

Després del Congrés de Viena de 1815, va acabar el període d'alta rendibilitat de la metal·lúrgia. AT Coalbrookdale Encara es feien foses, però només amb ferro colat comprat. L'empresa també va fer ponts tot el temps.

9. Pont de Macclesfield a Londres, construït el 1820 (foto de B. Srednyava)

Les més famoses són la columna de Dublín (8) i les columnes del pont de Macclesfield sobre el Regent's Canal de Londres (9). Després d'Edmund, les fàbriques van ser dirigides per Francesc, fill d'Abraham III, amb el seu cunyat. A finals de la dècada de 20, va ser el torn d'Abraham IV i Alfred, fills d'Edmund.

A la dècada de 30 ja no era una planta tecnològica, però els nous propietaris van introduir els coneguts processos moderns en forns i forns, així com noves màquines de vapor.

Aleshores, per exemple, aquí es van produir 800 tones de làmines de ferro per al casc del vaixell Gran Bretanya, i aviat una canonada de ferro per conduir vehicles de ferrocarril lleuger en el camí de Londres a Croydon.

Des de la dècada de 30, la foneria St. Coalbrookdale objectes d'art de ferro colat: busts, monuments, baixos relleus, fonts (10, 11). La foneria modernitzada era l'any 1851 la més gran del món, i l'any 1900 donava feina a un miler de treballadors.

Els seus productes van participar amb èxit en nombroses exposicions internacionals. AT Coalbrookdale als anys 30 també es va iniciar la producció de maons i rajoles per a la venda, i 30 anys més tard es va extreure l'argila, de la qual es feien gerros, gerros i testos.

Per descomptat, els equips de cuina, les màquines de vapor i els ponts s'han construït tradicionalment de manera contínua. Des de mitjans del segle XIX, les fàbriques han estat dirigides per gent majoritàriament fora de la família Darby. Alfred Darby II, que es va jubilar l'any 1925, va ser l'última persona del negoci que va vigilar el negoci.

Des de principis dels anys 60, els forns de pont de ferro, com altres centres de fosa de ferro a Shropshire, han anat perdent importància gradualment. Ja no podien competir amb les empreses d'aquesta indústria situades a la costa, que s'aprovisionaven amb mineral de ferro importat més barat directament des dels vaixells.

10. La font del paó, repartida a Colebrookdale, actualment es troba a Christchurch, Nova Zelanda, tal com es veu avui (foto de Johnston DJ)

11. Detall de la Font del Paó (foto: Christoph Mahler)