Dinastía metalúrxica Coalbrookdale

Coalbrookdale é un lugar especial no mapa histórico. Foi aquí por primeira vez: fundiuse ferro fundido con combustible mineral - coque, utilizáronse os primeiros carrís de ferro, construíuse a primeira ponte de ferro, fabricáronse pezas para as máquinas de vapor máis antigas. A zona era famosa pola construción de pontes, fabricación de máquinas de vapor e fundición artística. Varias xeracións da familia Darby que viven aquí conectaron as súas vidas coa metalurxia.

Visión negra da crise enerxética

Nos séculos pasados, a fonte de enerxía eran os músculos dos humanos e dos animais. Na Idade Media, as rodas hidráulicas e os muíños de vento estendéronse por toda Europa, aproveitando o poder do vento que sopraba e da auga corrente. A leña utilizábase para quentar as casas no inverno, para construír vivendas e barcos.

Tamén era a materia prima para a produción de carbón vexetal, que se usaba en moitas ramas da antiga industria, principalmente para a produción de vidro, fundición de metais, produción de cervexa, tinguidura e produción de pólvora. A metalurxia consumiu a maior cantidade de carbón vexetal, especialmente para fins militares, pero non só.

As ferramentas foron construídas primeiro con bronce, despois con ferro. Nos séculos XNUMX e XNUMX, a gran demanda de canóns devastou os bosques das zonas dos centros. metalúrxico. Ademais, a retirada de novas terras para terras agrícolas contribuíu á destrución dos bosques.

O bosque medrou, e parecía que países como España e Inglaterra se enfrontaban en primeiro lugar a unha importante crise debido ao esgotamento dos recursos forestais. Teoricamente, o papel do carbón vexetal pode asumir o carbón.

Non obstante, isto requiriu moito tempo, cambios tecnolóxicos e mentais, así como a provisión de formas económicas de transportar materias primas desde concas mineiras remotas. Xa no século XNUMX, o carbón comezou a usarse nas cociñas de cociña, e despois para calefacción en Inglaterra. Esixiu a reconstrución de lareiras ou o uso de cociñas de azulexo antes raras.

A finais do século I, só uns 1/3/XNUMX do carbón extraído eran empregados na industria. Usando as tecnoloxías coñecidas daquela e substituíndo directamente o carbón vexetal por carbón, non era posible fundir ferro de calidade decente. No século XNUMX, a importación de ferro a Inglaterra desde Suecia, dun país con abundancia de bosques e depósitos de mineral de ferro, aumentou rapidamente.

Uso de coque para producir ferro bruto

Abraham Darby I (1678-1717) comezou a súa carreira profesional como aprendiz na fabricación de equipos de moenda de malta en Birmingham. Despois trasladouse a Bristol, onde primeiro fixo estas máquinas e despois pasou á fabricación de latón.

1. Plantas en Coalbrookdale (foto: B. Srednyava)

Probablemente, foi o primeiro en substituír o carbón vexetal polo carbón no proceso da súa produción. A partir de 1703 comezou a fabricar potas de fundición e pronto patentou o seu método de utilización de moldes de area.

En 1708 comezou a traballar Coalbrookdale, entón un centro de fundición abandonado no río Severn (1). Alí reparou o alto forno e instalou foles novos. Pronto, en 1709, o carbón vexetal foi substituído por coque e obtense ferro de boa calidade.

Anteriormente, moitas veces o uso de carbón en lugar da leña non tiña éxito. Así, foi un logro técnico de época, que ás veces se chama o inicio real da era industrial. Darby non patentou o seu invento, pero mantivoo en segredo.

O éxito debeuse ao feito de que utilizou o mencionado coque en lugar de carbón duro normal, e que o carbón local tiña pouco xofre. Non obstante, nos próximos tres anos, loitou contra tal descenso da produción que os seus socios comerciais estiveron a piques de retirar capital.

Entón Darby experimentou, mesturou carbón vexetal con coque, importou carbón e coque de Bristol e o propio carbón do sur de Gales. A produción aumentou lentamente. Tanto é así que en 1715 construíu unha segunda fundición. Non só producía ferro bruto, senón que tamén o fundía en utensilios de cociña, potas e teteras de ferro fundido.

Estes produtos vendíanse na comarca e a súa calidade era mellor que antes, e co paso do tempo a empresa comezou a funcionar moi ben. Darby tamén extraía e fundía o cobre necesario para facer bronce. Ademais, tiña dúas forxas. Morreu en 1717 aos 39 anos.

innovación

Ademais da produción de ferro fundido e utensilios de cociña, xa seis anos despois da construción da primeira máquina de vapor atmosférica Newcomen na historia da humanidade (ver: МТ 3/2010, p. 16) en 1712, en Coalbrookdale comezou a produción de pezas para iso. Foi unha produción nacional.

2. Unha das piscinas, que forma parte do sistema de encoros de accionamento do fol do alto forno. O viaduto ferroviario foi construído máis tarde (foto: M. J. Richardson)

En 1722 fíxose un cilindro de ferro fundido para tal motor, e durante os seguintes oito anos fixéronse dez, e despois moitos máis. As primeiras rodas de ferro fundido para ferrocarrís industriais fabricáronse aquí na década de 20.

En 1729 realizáronse 18 pezas que logo fundiron do xeito habitual. Abraham Darby II (1711-1763) comezou a traballar en fábricas en Coalbrookdale en 1728, é dicir, once anos despois da morte do seu pai, aos dezasete anos. Nas condicións climáticas inglesas, o forno de fundición extinguiuse na primavera.

Durante case tres dos meses máis calorosos non puido traballar, porque os foles ían accionados por rodas hidráulicas, e nesta época do ano a cantidade de precipitacións era insuficiente para o seu traballo. Polo tanto, o tempo de inactividade utilizouse para reparacións e mantemento.

Para prolongar a vida útil do forno, construíuse unha serie de depósitos de almacenamento de auga que utilizaban unha bomba alimentada por animais para bombear auga desde o tanque máis baixo ata o máis alto (2).

En 1742-1743, Abraham Darby II adaptou a máquina de vapor atmosférica de Newcomen para bombear auga, polo que xa non era necesario o descanso estival na metalurxia. Este foi o primeiro uso da máquina de vapor na metalurxia.

3. Ponte de ferro, posta en funcionamento en 1781 (foto de B. Srednyava)

En 1749, no territorio Coalbrookdale Creouse o primeiro ferrocarril industrial. Curiosamente, desde os anos 40 ata os anos 1790, a empresa tamén se dedicou á produción de armas, ou mellor dito, a un departamento.

Isto pode ser unha sorpresa, xa que Darby pertencía á Sociedade Relixiosa de Amigos, cuxos membros eran moi coñecidos como cuáqueros e cuxas crenzas pacifistas impedían a fabricación de armas.

O maior logro de Abraham Darby II foi o uso do coque na produción de arrabio, do que posteriormente se obtivo o ferro dúctil. Probou este proceso a finais dos anos 40 e 50. Non está claro como conseguiu o efecto desexado.

Un elemento do novo proceso foi a selección de mineral de ferro coa menor cantidade de fósforo posible. Unha vez que tivo éxito, a crecente demanda levou a Darby II a construír novos altos fornos. Tamén na década de 50 comezou a alugar terreos dos que extraía carbón e mineral de ferro; tamén construíu unha máquina de vapor para drenar a mina. Ampliou o sistema de abastecemento de auga. Construíu un novo encoro. Custoulle moito tempo e diñeiro.

Ademais, iniciouse un novo ferrocarril industrial no ámbito desta actividade. O 1 de maio de 1755 obtívose o primeiro mineral de ferro dunha mina secada cunha máquina de vapor, e dúas semanas despois púxose en funcionamento outro alto forno que producía unha media de 15 toneladas de ferro bruto por semana, aínda que houbo semanas nas que era posible conseguir ata 22 toneladas.

O forno de coque era mellor que o de carbón. O ferro fundido vendíase aos ferreiros locais. Ademais, a Guerra dos Sete Anos (1756-1763) mellorou tanto a metalurxia que Darby II, co seu socio comercial Thomas Goldney II, alugou máis terreos e construíu tres altos fornos máis xunto cun sistema de encoros.

O famoso John Wilkinson tiña a súa empresa siderúrxica preto, convertendo a rexión no centro siderúrxico máis importante de Gran Bretaña no século 51. Abraham Darby II morreu á idade de 1763 en XNUMX.

A flor máis grande

Despois de 1763, Richard Reynolds fíxose cargo da empresa. Cinco anos despois, Abraham Darby III (1750-1789), de dezaoito anos, comezou a traballar. Un ano antes, en 1767, puxéronse por primeira vez vías férreas, en Coalbrookdale. En 1785, construíronse 32 km deles.

4. Ponte de Ferro - fragmento (foto de B. Srednyava)

Ao comezo da actividade de Darby III, no seu reino operaban tres fundicións: un total de sete altos fornos, forxas, campos de minas e granxas foron arrendadas. O novo xefe tamén tiña participacións no vapor Darby, que trouxo madeira de Gdansk a Liverpool.

O terceiro maior boom de Darby produciuse na década de 70 e principios dos 80 cando comprou altos fornos e un dos primeiros fornos de alcatrán. Construíu fornos de coque e alcatrán e fíxose cargo dun grupo de minas de carbón.

Ampliou a fragua Coalbrookdale e uns 3 km ao norte, construíu unha forxa en Horshey, que máis tarde foi equipada cunha máquina de vapor e produciu produtos laminados forxados. A seguinte forxa foi establecida en 1785 en Ketley, outros 4 km ao norte, onde se estableceron dúas fraguas de James Watt.

Colebrookdale substituíu a mencionada máquina de vapor atmosférica Newcomen entre 1781 e 1782 por unha máquina de vapor Watt, chamada "Decision" en honor ao barco do capitán James Cook.

Estímase que foi a maior máquina de vapor construída no século 1800. Paga a pena engadir que había preto de duascentas máquinas de vapor en funcionamento en Shropshire en XNUMX. Darby e os seus socios abriron maioristas, incl. en Liverpool e Londres.

Tamén se dedicaban á extracción de pedra calcaria. As súas granxas abastecían aos ferrocarrís de cabalos, cultivaban grans, árbores froiteiras, criaban gando e ovellas. Todos eles foron realizados dun xeito moderno para aquela época.

Estímase que as empresas de Abraham Darby III e os seus asociados constituían o maior centro de produción de ferro en Gran Bretaña. Sen dúbida, a obra máis espectacular e histórica de Abraham Darby III foi a construción da primeira ponte de ferro do mundo (3, 4). Nas proximidades construíuse unha instalación de 30 metros Coalbrookdale, uniuse ás beiras do río Severn (véxase MT 10/2006, p. 24).

Seis anos pasaron entre a primeira xunta de accionistas e a apertura da ponte. Elementos de ferro cun peso total de 378 toneladas foron fundidos nas obras de Abraham Darby III, que foi o construtor e tesoureiro de todo o proxecto - pagou extra pola ponte do seu propio peto, o que puxo en perigo a seguridade financeira das súas actividades.

5. Shropshire Canal, Coal Pier (foto: Crispin Purdy)

Os produtos do centro metalúrxico foron enviados a destinatarios ao longo do río Severn. Abraham Darby III tamén participou na construción e mantemento de estradas da zona. Ademais, comezaron os traballos na construción dunha pista de vigas de barcos na beira do Severn. Con todo, o obxectivo foi alcanzado só despois de vinte anos.

Engademos que o irmán de Abraham III, Samuel Darby, era accionista, e William Reynolds, neto de Abraham Darby II, foi o construtor do canal de Shropshire, importante vía fluvial da rexión (5). Abraham Darby III era un home ilustrado, estaba interesado pola ciencia, sobre todo pola xeoloxía, tiña moitos libros e instrumentos científicos, como unha máquina eléctrica e unha cámara escura.

Coñeceu a Erasmus Darwin, o médico e botánico, avó de Charles, colaborou con James Watt e Matthew Boulton, construtores de máquinas de vapor cada vez máis modernas (ver MT 8/2010, p. 22 e MT 10/2010, p. 16).

Na metalurxia, na que se especializou, non coñecía nada novo. Morreu en 1789 aos 39 anos. Francis, o seu fillo máis vello, tiña entón seis anos. En 1796 morreu o irmán de Abraham, Samuel, deixando o seu fillo Edmund, de 14 anos.

No cambio dos séculos XVIII e XIX

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

7. Iron Bridge en Sydney Gardens, Bath, fundida en Coalbrookdale en 1800 (foto: Plumbum64)

Despois da morte de Abraham III e do seu irmán, os negocios familiares quedaron en mal estado. En cartas de Boulton & Watt, os compradores queixáronse dos atrasos nas entregas e da calidade do ferro que recibían da zona de Ironbridge no río Severn.

A situación comezou a mellorar a finais de século (6). Desde 1803, Edmund Darby dirixiu unha ferrería especializada na produción de pontes de ferro. En 1795, houbo unha enchente única no río Severn, que arrasou todas as pontes a través deste río, só sobreviviu a ponte de ferro de Darby.

Isto fíxoo aínda máis famoso. botar pontes Coalbrookdale foron publicados en todo o Reino Unido (7), os Países Baixos e mesmo Xamaica. En 1796, Richard Trevithick, o inventor da máquina de vapor de alta presión, visitou a fábrica (MT 11/2010, p. 16).

Fixo aquí, en 1802, unha máquina de vapor experimental que funcionaba con este principio. Pronto construíu aquí a primeira locomotora de vapor que, por desgraza, nunca se puxo en funcionamento. En 1804 en Coalbrookdale desenvolveu unha máquina de vapor de alta presión para unha fábrica téxtil en Macclesfield.

Ao mesmo tempo, producíanse motores do tipo Watt e mesmo do tipo Newcomen máis antigo. Ademais realizáronse elementos arquitectónicos, como arcos de fundición para a cuberta de cristal ou marcos de ventás neogóticos.

A oferta inclúe unha gama excepcionalmente ampla de produtos de ferro, como pezas para minas de estaño de Cornualles, arados, prensas de froitas, marcos de cama, básculas de reloxo, reixas e fornos, por citar só algúns.

Nas proximidades, no citado Horshey, a actividade tiña un perfil completamente diferente. Producían ferro bruto, que normalmente se procesaba no lugar na fragua, en barras e láminas forxadas, construíronse potas forxadas; o resto do ferro bruto vendíase a outros concellos.

O período das guerras napoleónicas, que foi naquela época, foi o auxe da metalurxia e das fábricas da comarca. Coalbrookdaleutilizando as novas tecnoloxías. Non obstante, Edmund Darby, como membro da Sociedade Relixiosa de Amigos, non estivo involucrado na fabricación de armas. Morreu en 1810.

8. Halfpenny Bridge, Dublín, fundido en Coalbrookdale en 1816.

Despois das guerras napoleónicas

Despois do Congreso de Viena en 1815, rematou o período de alta rendibilidade da metalurxia. AT Coalbrookdale Aínda se facían fundicións, pero só con ferro fundido comprado. A empresa tamén fixo pontes todo o tempo.

9. Ponte Macclesfield en Londres, construída en 1820 (foto de B. Srednyava)

As máis famosas son a columna de Dublín (8) e as columnas da ponte Macclesfield sobre o Regent's Canal de Londres (9). Despois de Edmundo, as fábricas foron dirixidas por Francisco, fillo de Abraham III, co seu cuñado. A finais da década de 20, foi a quenda de Abraham IV e Alfred, fillos de Edmundo.

Na década de 30 xa non era unha planta tecnolóxica, pero os novos propietarios introduciron os coñecidos procesos modernos en fornos e fornos, así como novas máquinas de vapor.

Nese momento, por exemplo, producíronse aquí 800 toneladas de chapas de ferro para o casco do barco británico, e pronto tubos de ferro para conducir vehículos ferroviarios lixeiros no camiño de Londres a Croydon.

Desde a década de 30, a fundición St. Coalbrookdale obxectos de arte de fundición: bustos, monumentos, baixorrelevos, fontes (10, 11). A fundición modernizada era en 1851 a máis grande do mundo, e en 1900 daba emprego a mil traballadores.

Os produtos da mesma participaron con éxito en numerosas exposicións internacionais. AT Coalbrookdale na década de 30 tamén se iniciou a produción de ladrillos e tellas para a venda e 30 anos máis tarde extraíase arxila da que se elaboraban vasos, vasos e vasos.

Por suposto, os equipos de cociña, as máquinas de vapor e as pontes construíronse tradicionalmente de forma continua. Desde mediados do século XIX, as fábricas foron dirixidas por persoas na súa maioría alleas á familia Darby. Alfred Darby II, que se xubilou en 1925, foi a última persoa do negocio en vixiar o negocio.

Desde principios dos anos 60, os fornos de ponte de ferro, como outros centros de fundición de ferro en Shropshire, foron perdendo gradualmente a súa importancia. Xa non podían competir coas empresas desta industria situadas na costa, ás que se abastecían directamente dos barcos con mineral de ferro importado máis barato.

10. A fonte do pavo real, fundida en Coalbrookdale, está actualmente en Christchurch, Nova Zelanda, vista de hoxe (foto de Johnston DJ)

11. Detalle da Fonte do Pavo Real (foto: Christoph Mahler)