Metallurgische dynastie Coalbrookdale

Coalbrookdale is een bijzondere plek op de historische kaart. Het was hier voor het eerst: gietijzer werd gesmolten met minerale brandstof - cokes, de eerste ijzeren rails werden gebruikt, de eerste ijzeren brug werd gebouwd, onderdelen voor de oudste stoommachines werden gemaakt. Het gebied stond bekend om het bouwen van bruggen, het vervaardigen van stoommachines en artistiek gietwerk. Verschillende generaties van de familie Darby die hier wonen, hebben hun leven verbonden met metallurgie.

Een zwarte visie op de energiecrisis

In de afgelopen eeuwen waren de spieren van mens en dier de energiebron. In de middeleeuwen verspreidden waterraderen en windmolens zich, gebruikmakend van de kracht van de waaiende wind en stromend water, over heel Europa. Brandhout werd gebruikt om huizen in de winter te verwarmen en om huizen en schepen te bouwen.

Het was ook de grondstof voor de productie van houtskool, die in veel oude industrieën werd gebruikt - voornamelijk de glasproductie, het smelten van metalen, de productie van bier, het verven en de productie van buskruit. De grootste hoeveelheid houtskool werd verbruikt door de metallurgie, vooral voor militaire doeleinden, maar niet alleen.

De gereedschappen werden eerst uit brons en vervolgens uit ijzer gebouwd. In de XNUMXe en XNUMXe eeuw verwoestte de grote vraag naar kanonnen de bossen in de gebieden van de centra metallurgisch. Bovendien heeft de inbeslagname van nieuw land voor landbouw bijgedragen aan de vernietiging van bossen.

Het bos groeide en het leek erop dat landen als Spanje en Engeland de eersten waren die met een ernstige crisis te maken kregen als gevolg van de uitputting van de bosbestanden. Theoretisch kan de rol van houtskool worden overgenomen door steenkool.

Dit vergde echter veel tijd, technologische en mentale veranderingen en het verschaffen van economische manieren om grondstoffen uit verre mijnbekkens te transporteren. Al in de XNUMXe eeuw werd steenkool gebruikt in keukenfornuizen en vervolgens voor verwarmingsdoeleinden in Engeland. Reconstructie van open haarden of het gebruik van voorheen zeldzame tegelkachels was vereist.

Aan het einde van de eerste eeuw werd slechts ongeveer 1/3 van de geproduceerde steenkool in de industrie gebruikt. Door gebruik te maken van de toen bekende technologieën en het rechtstreeks vervangen van houtskool door steenkool, was het niet mogelijk ijzer van behoorlijke kwaliteit te smelten. In de XNUMXe eeuw nam de import van ijzer in Engeland vanuit Zweden, een land met een overvloed aan bossen en ijzerertsafzettingen, snel toe.

Cokes gebruiken om gietijzer te produceren

Abraham Darby I (1678-1717) begon zijn professionele carrière als leerling bij een fabrikant van moutmaalmachines in Birmingham. Vervolgens verhuisde hij naar Bristol, waar hij eerst deze machines maakte en vervolgens de messingproductie begon.

1. Planten in Coalbrookdale (foto: B. Srednyava)

Waarschijnlijk was het de eerste die er tijdens het productieproces in slaagde houtskool door steen te vervangen. Vanaf 1703 begon hij gietijzeren potten te maken en al snel patenteerde hij zijn methode om zandmallen te gebruiken.

In 1708 begon hij te werken Colebrookdale, destijds een verlaten smeltcentrum aan de rivier de Severn (1). Daar repareerde hij de hoogoven en installeerde hij nieuwe balgen. Al snel, in 1709, werd houtskool vervangen door cokes en werd ijzer van goede kwaliteit verkregen.

In het verleden was het gebruik van steenkool in plaats van brandhout vaak niet succesvol. Het was dus een baanbrekende technische prestatie, ook wel het de facto begin van het industriële tijdperk genoemd. Darby patenteerde zijn uitvinding niet, maar hield deze geheim.

Het succes was te danken aan het feit dat hij eerder genoemde cokes gebruikte dan gewone steenkool, en dat lokale steenkool weinig zwavel bevatte. De daaropvolgende drie jaar kampte hij echter met een zodanige productiedaling dat zijn zakenpartners overwogen kapitaal terug te trekken.

Dus experimenteerde Darby, hij mengde houtskool met cokes, importeerde steenkool en cokes uit Bristol en de steenkool uit Zuid-Wales. De productie nam langzaam toe. Zozeer zelfs dat hij in 1715 een tweede smeltoven bouwde. Hij produceerde niet alleen gietijzer, maar smolt het ook om tot gietijzeren keukengerei, potten en ketels.

Deze producten werden in de regio verkocht en de kwaliteit was beter dan voorheen en na verloop van tijd begon het bedrijf zeer goed te presteren. Darby heeft ook het koper gedolven en gesmolten dat nodig is om messing te maken. Daarnaast had hij twee smederijen. Hij stierf in 1717 op 39-jarige leeftijd.

innovaties

Naast de productie van gietijzer en keukengerei, slechts zes jaar na de bouw van de eerste atmosferische stoommachine in de geschiedenis van de mensheid, Newcomen (zie: MT 3/2010, p. 16) in 1712, Colebrookdale de productie van onderdelen ervoor begon. Het was een nationale productie.

2. Eén van de bassins die deel uitmaakt van het reservoirsysteem voor het aandrijven van de balg van een hoogoven. Het spoorviaduct is later gebouwd (foto: MJ Richardson)

In 1722 werd voor zo'n motor een gietijzeren cilinder gemaakt, en in de daaropvolgende acht jaar werden er tien gemaakt, en daarna nog veel meer. De eerste gietijzeren wielen voor industriële spoorwegen werden hier in de jaren twintig gemaakt.

In 1729 werden 18 stukken gemaakt en vervolgens op de gebruikelijke manier gegoten. Abraham Darby II (1711-1763) begon in fabrieken te werken Colebrookdale in 1728, dat wil zeggen elf jaar na de dood van zijn vader, op zeventienjarige leeftijd. Onder Engelse klimatologische omstandigheden werd de smelterij in het voorjaar buiten bedrijf gesteld.

Gedurende bijna drie van de warmste maanden kon hij niet werken, omdat de blaasbalgen werden aangedreven door waterraderen, en in deze tijd van het jaar was de regenval onvoldoende om ze te laten werken. Daarom werd de gedwongen stilstand benut voor reparaties en onderhoud.

Om de mogelijke levensduur van de oven te verlengen, werd een reeks wateropslagtanks gebouwd, waarbij gebruik werd gemaakt van een door dieren aangedreven pomp om water van het laagste reservoir naar het hoogste te pompen (2).

In 1742-1743 paste Abraham Darby II de atmosferische stoommachine van Newcomen aan om water te pompen, zodat de zomervakantie in de metallurgie niet langer nodig was. Dit was het eerste gebruik van een stoommachine in de metallurgie.

3. IJzeren brug, in gebruik genomen in 1781 (foto door B. Srednyava)

In 1749, op het grondgebied Colebrookdale De eerste industriële spoorweg werd aangelegd. Interessant is dat het bedrijf zich van de jaren 40 tot de jaren 1790 ook bezighield met de productie van wapens, of beter gezegd, een afdeling.

Dit kan als een verrassing komen, aangezien Darby tot het Religieus Genootschap der Vrienden behoorde, waarvan de leden algemeen bekend stonden als Quakers en wier pacifistische overtuigingen de productie van wapens verhinderden.

De grootste prestatie van Abraham Darby II was het gebruik van cokes bij de productie van gietijzer, waaruit vervolgens smeedbaar gietijzer werd geproduceerd. Hij probeerde dit proces rond de eeuwwisseling van de jaren 40 en 50. Het is onduidelijk hoe hij het gewenste effect bereikte.

Eén onderdeel van het nieuwe proces was het selecteren van ijzererts met zo min mogelijk fosfor. Toen hij eenmaal succesvol was, bracht de groeiende vraag Darby II ertoe nieuwe hoogovens te bouwen. Ook in de jaren vijftig begon hij land te pachten waarop hij steenkool en ijzererts won; hij bouwde ook een stoommachine om de mijn droog te leggen. Hij breidde de watervoorziening uit. Hij bouwde een nieuwe dam. Het kostte hem veel geld en tijd.

Bovendien werd op het gebied van deze activiteit een nieuwe industriële spoorlijn gestart. Op 1 mei 1755 werd het eerste ijzererts gewonnen uit een schacht die gedroogd was door een stoommachine, en twee weken later was een andere hoogoven in bedrijf, die gemiddeld 15 ton ruwijzer per week produceerde, hoewel er weken waren dat tot 22 ton kon worden verkregen.

De cokesoven bleek beter dan de kolenoven. Het gietijzer werd verkocht aan plaatselijke smeden. Bovendien verbeterde de Zevenjarige Oorlog (1756-1763) de metallurgie zo sterk dat Darby II, samen met zijn zakenpartner Thomas Goldney II, meer land pachtte en nog drie hoogovens bouwde samen met een reservoirsysteem.

De beroemde John Wilkinson had zijn ijzer- en staalbedrijf in de buurt, waardoor de regio in de 51e eeuw het belangrijkste ijzer- en staalcentrum van Groot-Brittannië werd. Abraham Darby II stierf op 1763-jarige leeftijd.

De grootste bloem

Na 1763 werd het bedrijf geleid door Richard Reynolds. Vijf jaar later begon de achttienjarige Abraham Darby III (1750-1789) te werken. Een jaar eerder, in 1767, werden voor het eerst spoorlijnen aangelegd Colebrookdale. In 1785 was er 32 km van gebouwd.

4. IJzeren brug - fragment (foto door B. Srednyava)

Aan het begin van de activiteiten van Darby III waren er in zijn koninkrijk drie metallurgische fabrieken actief - in totaal werden zeven hoogovens, smederijen, mijnenvelden en boerderijen verhuurd. De nieuwe baas had ook aandelen in de Darby, die hout van Gdansk naar Liverpool vervoerde.

De derde bloei van Darby's zaken kwam in de jaren zeventig en begin jaren tachtig, toen hij hoogovens en een van de eerste harsovens kocht. Hij bouwde cokes- en teerovens en nam een ​​groep kolenmijnen over.

Hij breidde de smederij uit tot Colebrookdale en ongeveer 3 km naar het noorden bouwde hij een smederij in Horsehey, die later werd uitgerust met een stoommachine en gesmeed staal produceerde. De volgende smederij werd in 1785 opgericht in Ketley, nog eens 4 km naar het noorden, waar twee James Watt-smederijen waren gevestigd.

Coalbrookdale verving de bovengenoemde atmosferische stoommachine van Newcomen tussen 1781 en 1782 door de stoommachine van Watt, genaamd "Decision", naar het schip van kapitein James Cook.

Er wordt geschat dat dit de grootste stoommachine was die in de 1800e eeuw werd gebouwd. Het is de moeite waard eraan toe te voegen dat er in het jaar XNUMX ongeveer tweehonderd stoommachines in Shropshire in bedrijf waren. Darby en partners openden groothandels, incl. in Liverpool en Londen.

Ze begonnen ook met het winnen van kalksteen. Hun boerderijen leverden paarden aan de spoorwegen, verbouwden graan, fruitbomen en fokten runderen en schapen. Ze werden allemaal op een voor die tijd moderne manier uitgevoerd.

Er wordt geschat dat de ondernemingen van Abraham Darby III en zijn medewerkers het grootste centrum van de ijzerproductie in Groot-Brittannië vormden. Het meest spectaculaire en historische werk van Abraham Darby III was ongetwijfeld de bouw van de eerste ijzeren brug ter wereld (3, 4). In de buurt werd een object van 30 meter gebouwd Colebrookdale, sloot zich aan bij de oevers van de rivier de Severn (zie MT 10/2006, p. 24).

Er gingen zes jaar voorbij tussen de eerste aandeelhoudersvergadering en de opening van de brug. De ijzeren elementen, die in totaal 378 ton wogen, werden gegoten door Abraham Darby III, die de bouwer en penningmeester van het hele project was - hij betaalde extra uit eigen zak voor de brug, wat de financiële zekerheid van zijn activiteiten in gevaar bracht.

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

De producten van het metallurgische centrum werden verscheept naar ontvangers langs de rivier de Severn. Abraham Darby III was ook betrokken bij de aanleg en het onderhoud van wegen in het gebied. Daarnaast werd begonnen met de aanleg van een boot-en-balkpad langs de oevers van de Severn. Het doel werd echter pas twintig jaar later bereikt.

We voegen eraan toe dat Abraham III's broer Samuel Darby aandeelhouder was, en William Reynolds, kleinzoon van Abraham Darby II, de bouwer was van het Shropshire Canal, een belangrijke waterweg in de regio (5). Abraham Darby III was een man van de verlichting, hij was geïnteresseerd in wetenschap, vooral in de geologie, en hij bezat veel boeken en wetenschappelijke instrumenten, zoals een elektrische machine en een camera obscura.

Hij ontmoette Erasmus Darwin, de arts en botanicus, de grootvader van Charles, hij werkte samen met James Watt en Matthew Boulton, bouwers van steeds modernere stoommachines (zie MT 8/2010, p. 22 en MT 10/2010, p. 16).

In de metallurgie, waarin hij zich specialiseerde, wist hij niets nieuws. Hij stierf in 1789 op 39-jarige leeftijd. Francis, zijn oudste kind, was toen zes jaar oud. In 1796 stierf Abrahams broer Samuel en liet een 14-jarige zoon achter, Edmund.

Aan het begin van de achttiende en negentiende eeuw

6. Philip James de Loutherbourg, Coalbrookdale bij nacht, 1801

7. Iron Bridge in Sydney Gardens, Bath, gegoten in Coalbrookdale in 1800 (foto: Plumbum64)

Na de dood van Abraham III en zijn broer gingen de familiebedrijven achteruit. Brieven van Boulton & Watt van kopers klaagden over vertragingen in de leveringen en de kwaliteit van het ijzer dat ze ontvingen uit het Ironbridge-gebied aan de rivier de Severn.

Rond de eeuwwisseling begon de situatie te verbeteren (6). Vanaf 1803 leidde Edmund Darby een ijzerfabriek die gespecialiseerd was in de productie van ijzeren bruggen. In 1795 was er een unieke overstroming op de rivier de Severn die alle bruggen over deze rivier wegspoelde; alleen de ijzeren Darby-brug overleefde.

Dit maakte hem nog bekender. Bruggen erin gooien Colebrookdale zijn gestationeerd in heel Groot-Brittannië (7), Nederland en zelfs Jamaica. In 1796 bezocht de uitvinder van de hogedrukstoommachine, Richard Trevithick, de fabriek (MT 11/2010, p. 16).

Hier maakte hij in 1802 een experimentele stoommachine die volgens dit principe werkte. Al snel bouwde hij hier de eerste stoomlocomotief, die helaas nooit in gebruik werd genomen. In 1804 in Colebrookdale ontwikkelde een hogedrukstoommachine voor de textielfabriek Macclesfield.

Tegelijkertijd werden er motoren van het Watt-type en het nog oudere Newcomen-type geproduceerd. Daarnaast werden architectonische elementen geproduceerd, zoals gietijzeren bogen voor het glazen dak of neogotische kozijnen.

Het aanbod omvat een uitzonderlijk breed assortiment ijzerproducten, zoals onderdelen voor tinmijnmachines uit Cornwall, ploegen, fruitpersen, bedframes, klokweegschalen, roosters en ovens, om er maar een paar te noemen.

Vlakbij, in het eerder genoemde Horshey, had de bedrijvigheid een heel ander profiel. Ze produceerden ruwijzer, dat meestal ter plaatse in de smidse werd verwerkt tot gesmede staven en platen, er werden gesmede potten gebouwd - de rest van het ruwijzer werd verkocht aan andere provincies.

De periode van de Napoleontische oorlogen, die destijds plaatsvond, was de bloeitijd van de metallurgie en fabrieken in de regio. Colebrookdalegebruik van nieuwe technologieën. Edmund Darby was als lid van het Religieus Genootschap der Vrienden echter niet betrokken bij de vervaardiging van wapens. Hij stierf in 1810.

8. Halfpenny Bridge, Dublin, gegoten in Coalbrookdale in 1816.

Na de Napoleontische oorlogen

Na het Congres van Wenen in 1815 eindigde de periode van hoge winstgevendheid van de metallurgie. IN Colebrookdale Er werden nog steeds gietstukken geproduceerd, maar alleen van gekocht gietijzer. Het bedrijf produceerde ook voortdurend bruggen.

9. Macclesfield Bridge in Londen, gebouwd in 1820 (foto door B. Srednyava)

De bekendste zijn de zuil in Dublin (8) en de zuilen van de Macclesfield Bridge over het Regent's Canal in Londen (9). Na Edmund werden de fabrieken beheerd door Francis, zoon van Abraham III, met zijn zwager. Eind jaren twintig was het de beurt aan Abraham IV en Alfred, zonen van Edmund.

In de jaren dertig was het niet langer een technologisch geavanceerde fabriek, maar de nieuwe eigenaren introduceerden bekende moderne processen in ovens en ovens, evenals nieuwe stoommachines.

Destijds werd hier bijvoorbeeld 800 ton ijzeren platen geproduceerd voor de romp van het schip Groot-Brittannië, en al snel gietijzeren buizen voor het lightrailvervoer van Londen naar Croydon.

Sinds de jaren dertig heeft de St. Colebrookdale gietijzeren kunstvoorwerpen - bustes, monumenten, bas-reliëfs, fonteinen (10, 11). De gemoderniseerde gieterij was in 1851 de grootste ter wereld en had in 1900 duizend arbeiders in dienst.

Producten die ervan zijn gemaakt, hebben met succes deelgenomen aan tal van internationale tentoonstellingen. IN Colebrookdale in de jaren dertig begon ook de productie van bakstenen en tegels voor de verkoop, en dertig jaar later werd klei gewonnen, waarvan vazen, vazen ​​en potten werden gemaakt.

Natuurlijk werden keukenapparatuur, stoommachines en bruggen traditioneel continu geproduceerd. Vanaf het midden van de negentiende eeuw werden de fabrieken voornamelijk gerund door mensen van buiten de familie Darby. Alfred Darby II, die in 1925 met pensioen ging, was de laatste persoon in het bedrijf die toezicht hield op het bedrijf.

Vanaf het begin van de jaren zestig namen de ijzerbrugovens, net als andere ijzersmeltcentra in Shropshire, geleidelijk in belang af. Ze konden niet langer concurreren met bedrijven in deze industrie aan de kust, waaraan goedkoper geïmporteerd ijzererts rechtstreeks vanaf zeeschepen werd geleverd.

10. De Peacock Fountain, gegoten in Coalbrookdale, staat momenteel in Christchurch, Nieuw-Zeeland, zoals vandaag te zien (foto door Johnston DJ)

11. Fragment van de Pauwenfontein (foto: Christoph Machler)