Металуршка династија Цоалброокдале
Технологија

Металуршка династија Цоалброокдале

Колбрукдејл је посебно место на историјској мапи. Овде је било први пут: ливено гвожђе је топљено на минерално гориво - кокс, коришћене су прве гвоздене шине, изграђен је први гвоздени мост, направљени делови за најстарије парне машине. Подручје је било познато по изградњи мостова, производњи парних машина и уметничком ливењу. Неколико генерација породице Дарби које овде живе повезале су своје животе са металургијом.

Црна визија енергетске кризе

У прошлим вековима, извор енергије били су мишићи људи и животиња. У средњем веку, водени точкови и ветрењаче су се шириле широм Европе, користећи снагу ветра који дува и текућу воду. Огревно дрво је коришћено за грејање кућа зими, за градњу кућа и бродова.

Био је и сировина за производњу дрвеног угља, који се користио у многим гранама старе индустрије - углавном за производњу стакла, топљење метала, производњу пива, бојење и производњу барута. Највећу количину дрвеног угља трошила је металургија, посебно у војне сврхе, али не само.

Оруђа су грађена прво од бронзе, затим од гвожђа. У КСНУМКС и КСНУМКС веку, велика потражња за топовима опустошила је шуме у областима центара металуршки. Осим тога, повлачење новог земљишта за пољопривредно земљиште допринело је уништавању шума.

Шума је расла и чинило се да су се земље попут Шпаније и Енглеске суочиле са великом кризом пре свега због исцрпљивања шумских ресурса. Теоретски, улогу дрвеног угља може преузети угаљ.

Међутим, за то је било потребно много времена, технолошких и менталних промена, као и обезбеђивање економичних начина транспорта сировина из удаљених рударских басена. Већ у КСНУМКС веку, угаљ је почео да се користи у кухињским пећима, а затим за грејање у Енглеској. Захтевала је реконструкцију огњишта или коришћење до тада ретких каљеваних пећи.

Крајем 1. века само око 3/XNUMX/XNUMX ископаног каменог угља коришћено је у индустрији. Користећи тада познате технологије и замењујући угаљ директно угљем, није било могуће истопити гвожђе пристојног квалитета. У КСВИИИ веку, увоз гвожђа у Енглеску из Шведске, из земље са обиљем шума и налазишта гвоздене руде, брзо се повећао.

Употреба кокса за производњу сировог гвожђа

Абрахам Дарби И (1678-1717) започео је своју професионалну каријеру као шегрт у производњи опреме за млевење слада у Бирмингему. Затим се преселио у Бристол, где је прво направио ове машине, а затим прешао на производњу месинга.

1. Биљке у Колбрукдејлу (фото: Б. Средњава)

Вероватно је први заменио ћумур угљем у процесу његове производње. Од 1703. почео је да прави посуде од ливеног гвожђа и убрзо патентирао свој метод коришћења пешчаних калупа.

1708. почео је да ради у Цолеброокдале, затим напуштени топионичарски центар на реци Северн (1). Ту је поправио високу пећ и поставио нове мехове. Убрзо, 1709. године, ћумур је замењен коксом и добијено је гвожђе доброг квалитета.

Раније је много пута употреба угља уместо огревног дрвета била неуспешна. Дакле, то је било епохално техничко достигнуће, које се понекад назива стварним почетком индустријског доба. Дарби није патентирао свој изум, али га је чувао у тајности.

Успех је био захваљујући чињеници да је користио поменути кокс, а не обичан камени угаљ, и да је локални угаљ имао мало сумпора. Међутим, у наредне три године мучио се са толиким падом производње да су његови пословни партнери били пред повлачењем капитала.

Тако је Дарби експериментисао, мешао је ћумур са коксом, увозио је угаљ и кокс из Бристола, а сам угаљ из Јужног Велса. Производња се полако повећавала. Толико да је 1715. изградио другу топионицу. Не само да је производио сирово гвожђе, већ га је и топио у посуђе од ливеног гвожђа, лонце и чајнике.

Ови производи су се продавали у региону и њихов квалитет је био бољи него раније, а временом је компанија почела да ради веома добро. Дарби је такође копао и топио бакар потребан за производњу месинга. Осим тога, имао је две ковачнице. Умро је 1717. у 39. години.

иновација

Поред производње ливеног гвожђа и кухињског прибора, већ шест година након изградње прве Њукоменове атмосферске парне машине у историји човечанства (видети: МТ 3/2010, стр. 16) 1712. год. Цолеброокдале почела је производња делова за њега. То је била национална продукција.

2. Један од базена који је део система резервоара за погон мехова високе пећи. Железнички вијадукт је изграђен касније (фото: М. Ј. Рицхардсон)

Године 1722. направљен је цилиндар од ливеног гвожђа за такав мотор, а у наредних осам година направљено је десет, а потом и много више. Први точкови од ливеног гвожђа за индустријске железнице направљени су овде још 20-их.

Године 1729. направљено је 18 комада и потом изливено на уобичајен начин. Абрахам Дарби ИИ (1711-1763) почео је да ради у фабрикама у Цолеброокдале 1728. односно једанаест година после очеве смрти, у седамнаестој години. У енглеским климатским условима, пећ за топљење је угашена у пролеће.

Готово три најтоплија месеца није могао да ради, јер су мехови покретани воденим точковима, а у ово доба године количина падавина је била недовољна за њихов рад. Због тога је време застоја искоришћено за поправке и одржавање.

Да би се продужио век трајања пећнице, направљена је серија резервоара за складиштење воде који су користили пумпу на животињски погон за пумпање воде из најнижег резервоара у највиши (2).

У 1742-1743, Абрахам Дарби ИИ је прилагодио Њукоменов атмосферски парни строј за пумпање воде, тако да летња пауза у металургији више није била потребна. Ово је била прва употреба парне машине у металургији.

3. Гвоздени мост, пуштен у рад 1781. (фото Б. Средњава)

Године 1749. на територији Цолеброокдале Створена је прва индустријска железница. Занимљиво, од 40-их до 1790-их, предузеће се бавило и производњом оружја, односно одељењем.

Ово може бити изненађење, пошто је Дарби припадао Религијском друштву пријатеља, чији су чланови били надалеко познати као квекери и чија су пацифистичка уверења спречавала производњу оружја.

Највеће достигнуће Абрахама Дарбија ИИ била је употреба кокса у производњи сировог гвожђа из којег је касније добијено нодуларно гвожђе. Овај процес је покушао на прелазу између 40-их и 50-их година.Није јасно како је постигао жељени ефекат.

Један елемент новог процеса био је одабир жељезне руде са што мање фосфора. Када је био успешан, растућа потражња подстакла је Дарбија ИИ да изгради нове високе пећи. Такође 50-их, почео је да изнајмљује земљу из које је копао угаљ и гвоздену руду; направио је и парну машину за исушивање рудника. Проширио је водовод. Саградио је нову брану. То га је коштало много новца и времена.

Штавише, на подручју ове делатности покренута је нова индустријска железница. 1. маја 1755. године добијена је прва руда гвожђа из рудника сушеног паром, а две недеље касније пуштена је у рад још једна висока пећ која је производила у просеку 15 тона сировог гвожђа недељно, иако је било недеља када је могуће добити до 22 тоне.

Коксна пећ је била боља од пећи на угаљ. Ливено гвожђе је продато локалним ковачима. Поред тога, Седмогодишњи рат (1756-1763) је толико унапредио металургију да је Дарби ИИ, са својим пословним партнером Томасом Голднијем ИИ, закупио више земљишта и изградио још три високе пећи заједно са системом резервоара.

Чувени Џон Вилкинсон је имао своју челичану у близини, чиме је регион постао најважнији центар за производњу челика у Британији у 51. веку. Абрахам Дарби ИИ је умро у 1763. години у КСНУМКС-у.

Највећи цвет

После 1763. Ричард Рејнолдс је преузео компанију. Пет година касније, осамнаестогодишњи Абрахам Дарби ИИИ (1750-1789) почео је да ради. Годину дана раније, 1767. године, први пут су постављене пруге, у Цолеброокдале. До 1785. године изграђено их је 32 км.

4. Гвоздени мост - фрагмент (фото Б. Средњава)

На почетку активности Дарбија ИИИ у његовом краљевству су радиле три топионице – укупно је дато у закуп седам високих пећи, ковачница, минских поља и фарми. Нови газда је имао и удео у пароброду Дарби, који је превозио дрвну грађу из Гдањска у Ливерпул.

Трећи највећи Дарбијев процват догодио се 70-их и раних 80-их када је купио високе пећи и једну од првих пећи за катран. Изградио је пећи за кокс и катран и преузео групу рудника угља.

Он је проширио ковачницу у Цолеброокдале а око 3 км северније саградио је ковачницу у Хоршију, која је касније опремљена парном машином и производила коване ваљане производе. Следећа ковачница је основана 1785. у Кетлију, још 4 км северније, где су основане две ковачнице Џејмс Вата.

Колбрукдејл је између 1781. и 1782. заменио поменуту Њукоменову атмосферску парну машину са Ватовом парном машином, названом „Одлука“ по броду капетана Џејмса Кука.

Процењује се да је то била највећа парна машина изграђена у 1800. Вреди додати да је у Схропсхиреу у КСНУМКС-у било око две стотине парних машина у раду. Дарби и партнери су отворили велетрговце, укљ. у Ливерпулу и Лондону.

Бавили су се и вађењем кречњака. Њихове фарме су снабдевале железнице коњима, узгајале жито, воћке, узгајале говеда и овце. Сви су изведени на савремени начин за оно време.

Процењује се да су предузећа Абрахама Дарбија ИИИ и његових сарадника чинила највећи центар производње гвожђа у Великој Британији. Без сумње, најспектакуларније и историјско дело Абрахама Дарбија ИИИ била је изградња првог гвозденог моста на свету (3, 4). У близини је изграђен објекат од 30 метара Цолеброокдале, придружио се обалама реке Северн (видети МТ 10/2006, стр. 24).

Од првог састанка акционара до отварања моста прошло је шест година. Гвоздени елементи укупне тежине 378 тона изливени су у радовима Абрахама Дарбија ИИИ, који је био градитељ и благајник читавог пројекта – мост је доплатио из свог џепа, што је угрозило финансијску сигурност његове делатности.

5. Схропсхире Цанал, Цоал Пиер (фото: Цриспин Пурди)

Производи металуршког центра слани су примаоцима дуж реке Северн. Абрахам Дарби ИИИ је такође био укључен у изградњу и одржавање путева у тој области. Поред тога, почели су радови на изградњи стазе са чамцима дуж обале Северна. Међутим, циљ је постигнут тек после двадесет година.

Додајмо да је брат Абрахама ИИИ Семјуел Дарби био акционар, а Вилијам Рејнолдс, унук Абрахама Дарбија ИИ, био је градитељ канала Шропшир, важног пловног пута у региону (5). Абрахам Дарби ИИИ је био човек просветитељства, занимала га је наука, посебно геологија, имао је много књига и научних инструмената, као што су електрична машина и камера обскура.

Упознао је Еразма Дарвина, лекара и ботаничара, Чарлсовог деду, сарађивао са Џејмсом Вотом и Метјуом Болтоном, градитељима све модернијих парних машина (видети МТ 8/2010, стр. 22 и МТ 10/2010, стр. 16).

У металургији, за коју се специјализовао, није знао ништа ново. Умро је 1789. године у 39. години. Франсис, његово најстарије дете, тада је имао шест година. Године 1796. умро је Абрахамов брат Самјуел, оставивши свог 14-годишњег сина Едмунда.

На прелазу из осамнаестог у деветнаести век

6. Филип Џејмс де Лутербург, Колбрукдејл ноћу, 1801

7. Гвоздени мост у Сиднеј Гарденс, Бат, изливен у Колбрукдејлу 1800. (фото: Плумбум64)

Након смрти Абрахама ИИИ и његовог брата, породична предузећа су пропала. У писмима из Боултон & Ватт-а, купци су се жалили на кашњења у испорукама и квалитет гвожђа које су добијали из области Ајронбриџа на реци Северн.

Ситуација је почела да се поправља на прелазу векова (6). Од 1803. Едмунд Дарби је водио железару специјализовану за производњу гвоздених мостова. Године 1795. догодила се јединствена поплава на реци Северн која је однела све мостове преко ове реке, преживео је само гвоздени мост Дарби.

То га је учинило још познатијим. ливени мостови у Цолеброокдале били су постављени широм Уједињеног Краљевства (7), Холандије, па чак и Јамајке. Године 1796. фабрику је посетио Ричард Тревитик, проналазач парне машине високог притиска (МТ 11/2010, стр. 16).

Он је овде 1802. године направио експерименталну парну машину која ради на овом принципу. Убрзо је овде направио прву парну локомотиву, која, нажалост, никада није пуштена у рад. Године 1804. у Цолеброокдале развио парну машину високог притиска за текстилну фабрику у Маклсфилду.

Истовремено су се производили мотори типа Ват, па чак и старијег типа Њукомен. Поред тога, рађени су и архитектонски елементи, као што су лукови од ливеног гвожђа за стаклени кров или неоготички оквири прозора.

Понуда обухвата изузетно широк асортиман производа од гвожђа као што су делови за руднике калаја Корниш, плугови, пресе за воће, оквири за кревете, сатне ваге, решетке и пећи, да споменемо само неке.

У близини, у поменутом Хоршију, активност је имала сасвим другачији профил. Производили су сирово гвожђе, које се обично на лицу места прерађивало у ковачници, у коване шипке и лимове, градили су се ковани лонци – остатак сировог гвожђа продаван је у друге округе.

Период Наполеонових ратова, који је био у то време, био је процват металургије и фабрика у региону. Цолеброокдалекоришћењем нових технологија. Међутим, Едмунд Дарби, као члан Верског друштва пријатеља, није био укључен у производњу оружја. Умро је 1810. године.

8. Мост Халфпени, Даблин, изливен у Колбрукдејлу 1816. године.

После Наполеонових ратова

После Бечког конгреса 1815. године окончан је период високе рентабилности металургије. АТ Цолеброокдале Још су се правили одливци, али само од купљеног ливеног гвожђа. Компанија је све време правила и мостове.

9. Маклсфилдски мост у Лондону, подигнут 1820. (фото Б. Средњава)

Најпознатији су стуб у Даблину (8) и стубови Маклсфилдског моста преко Риџентовог канала у Лондону (9). После Едмунда, фабрике је водио Францис, син Абрахама ИИИ, са својим шураком. Крајем 20-их, на ред су дошли Абрахам ИВ и Алфред, синови Едмунда.

Тридесетих година прошлог века то више није био технолошки погон, али су нови власници увели познате модерне процесе у пећима и пећима, као и нове парне машине.

Тада је, на пример, овде произведено 800 тона гвоздених лимова за труп брода Велике Британије, а ускоро и гвоздене цеви за вожњу лаких шинских возила на путу од Лондона до Кројдона.

Од 30-их, ливница Ст. Цолеброокдале уметнички предмети од ливеног гвожђа - бисте, споменици, барељефи, фонтане (10, 11). Модернизована ливница је 1851. била највећа на свету, а 1900. запошљавала је хиљаду радника.

Производи из ње су успешно учествовали на бројним међународним изложбама. АТ Цолеброокдале тридесетих година 30. века покренута је и производња цигле и црепа за продају, а 30 година касније вађена је глина од које су се правиле вазе, вазе и лонци.

Наравно, кухињска опрема, парне машине и мостови традиционално се граде континуирано. Од средине деветнаестог века, фабрике су водили људи углавном изван породице Дарби. Алфред Дарби ИИ, који се пензионисао 1925. године, био је последња особа у послу која је пазила на посао.

Од раних 60-их, пећи са мостом од гвожђа, као и други центри за топљење гвожђа у Шропширу, постепено су изгубиле свој значај. Више нису могли да се такмиче са предузећима ове индустрије која се налазе на обали, која су се снабдевала јефтинијом увезеном гвозденом рудом директно са бродова.

10. Фонтана пауна, изливена у Колбрукдејлу, тренутно стоји у Крајстчерчу, Нови Зеланд, како се данас види (фотографија Џонстона ДЈ-а)

11. Детаљ паунове фонтане (фото: Кристоф Малер)

Додај коментар