冶金王朝科爾布魯克代爾
科爾布魯克代爾在歷史地圖上是一個特殊的地方。 正是在這裡，人們第一次使用礦物燃料焦炭熔煉鑄鐵，使用第一條鐵軌，建造第一座鐵橋，並為最古老的蒸汽機製造零件。 該地區以橋樑建設、蒸汽機生產和藝術鑄造而聞名。 居住在這裡的達比家族幾代人的生活都與冶金聯繫在一起。
能源危機的黑色願景
在過去的幾個世紀裡，能量的來源是人類和動物的肌肉。 中世紀時，利用吹風和流水的動力的水車和風車遍布歐洲。 冬天用木柴取暖並建造房屋和船舶。
它也是生產木炭的原料，木炭被用於許多舊工業——主要是玻璃生產、金屬冶煉、啤酒生產、染色和火藥生產。 最大量的木炭被冶金消耗，特別是用於軍事目的，但不僅如此。
這些工具首先由青銅製成，然後由鐵製成。 在二十世紀和二十世紀，對大砲的巨大需求毀壞了中心地區的森林 冶金的。 此外，徵用新的農業用地也造成了森林的破壞。
森林不斷生長，西班牙和英國等國家似乎最先因森林資源枯竭而面臨嚴重危機。 理論上，木炭的作用可以被硬煤取代。
然而，這需要大量的時間、技術和思維變革，以及提供從遙遠的礦盆運輸原材料的經濟方式。 早在二十世紀，煤炭就開始用於廚房爐灶，然後在英國用於取暖。 需要重建壁爐或使用以前罕見的瓷磚爐灶。
1世紀末，所生產的煤炭只有約3/XNUMX用於工業。 使用當時已知的技術並直接用硬煤代替木炭，不可能冶煉出質量不錯的鐵。 二十世紀，從擁有豐富森林和鐵礦石儲量的瑞典進口鐵到英國迅速增加。
用焦炭生產鑄鐵
亞伯拉罕·達比一世 (Abraham Darby I，1678-1717) 的職業生涯始於在伯明翰一家麥芽研磨機械製造商擔任學徒。 然後他搬到了布里斯托爾，在那裡他首先製造了這些機器，然後進入了黃銅製造領域。
1. Coalbrookdale 的工廠（照片：B. Srednyava）
也許，它是第一個在生產過程中成功地用石頭代替木炭的人。 從 1703 年起，他開始製造鑄鐵鍋，並很快為他使用砂模的方法申請了專利。
1708年，他開始在 科爾布魯克代爾，然後是塞文河上的一個廢棄的冶煉中心 (1)。 在那裡，他修理了高爐並安裝了新的波紋管。 很快，1709年，木炭被焦炭取代，並獲得了優質的鐵。
過去多次用煤代替柴火的做法並不成功。 因此，這是一項劃時代的技術成就，有時被稱為工業時代事實上的開端。 達比沒有為他的發明申請專利，但將其保密。
之所以成功，是因為他使用的是前面提到的焦炭，而不是普通煤炭，而且當地的煤炭含硫量很少。 然而，在接下來的三年裡，他因產量下降而苦苦掙扎，以至於他的商業夥伴正在考慮撤資。
於是達比進行了實驗，他將木炭與焦炭混合，從布里斯托爾進口煤炭和焦炭，並從南威爾士進口煤炭。 產量緩慢增長。 以至於 1715 年他建造了第二座熔爐。 他不僅生產鑄鐵，還將鑄鐵熔製成鑄鐵廚具、鍋和水壺。
這些產品在該地區銷售，質量比以前更好，隨著時間的推移，公司開始表現良好。 達比還開采和冶煉製造黃銅所需的銅。 此外，他還有兩個鍛造廠。 他於 1717 年去世，享年 39 歲。
創新
除了生產鑄鐵和廚房用具外，在 3 年建造人類歷史上第一台常壓蒸汽機紐科門（參見：MT 2010/16，第 1712 頁）僅僅六年後， 科爾布魯克代爾 開始為其零件生產。 這是一部國產作品。
2. 水池之一，是用於驅動高爐風箱的儲存系統的一部分。 後來修建了鐵路高架橋（照片：MJ Richardson）
1722 年，為這種發動機製造了一個鑄鐵氣缸，在接下來的八年裡，製造了十個鑄鐵氣缸，然後又製造了更多。 早在 20 年代，第一批用於工業鐵路的鑄鐵車輪就是在這裡製造的。
1729年，製作了18件，然後按照通常的方式鑄造。 亞伯拉罕·達比二世 (1711-1763) 開始在工廠工作 科爾布魯克代爾 1728年，也就是他父親去世十一年後，他十七歲。 在英國的氣候條件下，冶煉廠在春季被關閉。
在最熱的三個月裡，他幾乎無法工作，因為風箱是由水輪驅動的，而每年的這個時候，降雨量不足以運行它們。 因此，強制停機時間被用來進行維修和保養。
為了延長熔爐的使用壽命，建造了一系列儲水罐，使用動物驅動的泵將水從最低的水庫抽到最高的水庫 (2)。
1742-1743 年，亞伯拉罕·達比二世 (Abraham Darby II) 採用紐科門的常壓蒸汽機來抽水，這樣冶金業就不再需要暑假了。 這是蒸汽機在冶金領域的首次應用。
3.鐵橋，1781年投入使用（攝影：B. Srednyava）
1749年，在領土上 科爾布魯克代爾 第一條工業鐵路建成。 有趣的是，從40世紀1790年代到XNUMX年代，該公司還從事武器生產，或者更確切地說，是一個部門。
這可能會讓人感到驚訝，因為達比屬於宗教之友協會，該協會的成員被廣泛稱為貴格會，其和平主義信仰阻止了武器的生產。
亞伯拉罕·達比二世最偉大的成就是在鑄鐵生產中使用焦炭，隨後生產出可鍛鑄鐵。 他在40世紀50年代和XNUMX年代之交嘗試過這個過程，目前還不清楚他是如何達到預期效果的。
新工藝的一個要素是選擇含磷盡可能少的鐵礦石。 成功後，不斷增長的需求促使達比二世建造新的高爐。 同樣是在 50 年代，他開始租賃土地來開採煤炭和鐵礦石； 他還建造了一台蒸汽機來排水礦井。 他擴大了供水。 他建造了一座新水壩。 這花費了他大量的金錢和時間。
此外，在該活動區域內還啟動了一條新的工業鐵路。 1 年1755 月15 日，第一批鐵礦石從蒸汽機乾燥的豎井中開采出來，兩週後，另一座高爐投入運行，平均每週生產22 噸生鐵，儘管有幾週的時間達不到預期的水平。可獲得XNUMX噸。
事實證明，焦爐比煤爐更好。 鑄鐵被賣給了當地的鐵匠。 此外，七年戰爭（1756-1763）極大地改善了冶金技術，以至於達比二世和他的商業夥伴托馬斯·戈德尼二世租用了更多土地，並建造了另外三座高爐和一個水庫系統。
著名的約翰·威爾金森 (John Wilkinson) 的鋼鐵公司就在附近，使該地區成為 51 世紀英國最重要的鋼鐵中心。 亞伯拉罕·達比二世 (Abraham Darby II) 於 1763 年去世。
最大的花
1763 年之後，公司由理查德·雷諾茲 (Richard Reynolds) 領導。 五年後，十八歲的亞伯拉罕·達比三世（1750-1789）開始工作。 一年前，即 1767 年，在 科爾布魯克代爾。 到 1785 年，已建成 32 公里。
4. 鐵橋 – 片段（攝影：B. Srednyava）
達比三世開始活動時，他的王國運營了三座冶金廠——總共租用了七座高爐、鍛造廠、礦場和農場。 新老闆還擁有達比公司的股份，該公司將木材從格但斯克運往利物浦。
達比的第三次商業繁榮出現在 70 年代和 80 年代初，當時他購買了高爐和第一座樹脂爐之一。 他建造了焦炭和焦油爐，並接管了一批煤礦。
他將鍛造廠擴大到 科爾布魯克代爾 在以北約 3 公里處，他在 Horsehey 建造了一座鍛造廠，後來配備了蒸汽機並生產鍛鋼。 下一個鍛造廠建於 1785 年，位於以北 4 公里處的凱特利 (Ketley)，那裡建立了兩座詹姆斯·瓦特 (James Watt) 鍛造廠。
1781 年至 1782 年間，Coalbrookdale 用瓦特的蒸汽機取代了紐科門的上述常壓蒸汽機，並以詹姆斯·庫克船長的船命名為“決定”。
據估計，這是1800世紀建造的最大的蒸汽機。值得補充的是，XNUMX年什羅普郡大約有XNUMX台蒸汽機在運行。 達比 (Darby) 和合作夥伴開設了批發商，包括。 在利物浦和倫敦。
他們還開始開採石灰石。 他們的農場為鐵路供應馬匹，種植穀物、果樹，飼養牛羊。 所有這些都是以當時現代的方式進行的。
據估計，亞伯拉罕·達比三世及其同伙的企業構成了英國最大的鋼鐵生產中心。 毫無疑問，亞伯拉罕·達比三世最壯觀、最具歷史意義的作品是建造世界上第一座鐵橋（3、4）。 附近建起了一個30米高的物體 科爾布魯克代爾，加入塞文河河岸（參見 MT 10/2006，第 24 頁）。
從第一次股東大會到大橋開通，已經過去了六年。 這些鐵元件總重378 噸，由亞伯拉罕·達比三世(Abraham Darby III) 鑄造，他是整個項目的建造者和財務主管- 他自掏腰包為這座橋支付了額外費用，這危及了他活動的財務安全。
5. 什羅普郡運河，煤炭碼頭（攝影：Crispin Purdy）
冶金中心的產品沿著塞文河運往接收方。 亞伯拉罕·達比三世還參與了該地區道路的建設和維護。 此外，沿著塞文河岸修建船梁路的工作也開始了。 然而，二十年後這個目標才實現。
我們補充說，亞伯拉罕三世的兄弟塞繆爾·達比(Samuel Darby) 是股東，亞伯拉罕·達比二世(Abraham Darby II) 的孫子威廉·雷諾茲(William Reynolds) 是該地區重要水道什羅普郡運河的建造者(5)。 亞伯拉罕·達比三世是一位啟蒙者，他對科學特別是地質學很感興趣，他擁有許多書籍和科學儀器，例如電機和暗箱。
他遇到了查爾斯的祖父、醫生和植物學家伊拉斯謨·達爾文(Erasmus Darwin)，並與日益現代化的蒸汽機製造商詹姆斯·瓦特(James Watt) 和馬修·博爾頓(Matthew Boulton) 合作（參見MT 8/2010，第22 頁和MT 10/2010，第16 頁）。
在他所專攻的冶金學領域，他對任何新事物一無所知。 他於 1789 年去世，享年 39 歲。 他的長子弗朗西斯當時六歲。 1796年，亞伯拉罕的兄弟塞繆爾去世，留下14歲的兒子埃德蒙。
在十八世紀和十九世紀之交
6. 菲利普·詹姆斯·德·盧瑟堡，《科爾布魯克代爾之夜》，1801 年
7. 巴斯悉尼花園的鐵橋，1800 年在 Coalbrookdale 拍攝（照片：Plumbum64）
亞伯拉罕三世及其兄弟去世後，家族企業開始衰落。 Boulton & Watt 的買家來信抱怨他們從塞文河鐵橋地區收到的鐵的交貨延誤和質量問題。
這種情況在世紀之交開始有所改善（6）。 從 1803 年起，Edmund Darby 經營了一家專門生產鐵橋的鐵廠。 1795年，塞文河上發生了一場獨特的洪水，沖毀了這條河上的所有橋樑，只有鐵達比橋倖存下來。
這讓他更加出名。 鑄造橋樑 科爾布魯克代爾 已駐紮在英國 (7)、荷蘭甚至牙買加各地。 1796 年，高壓蒸汽機的發明者 Richard Trevithick 參觀了該工廠（MT 11/2010，第 16 頁）。
1802 年，他在這裡製造了一台根據這一原理運行的實驗性蒸汽機。 很快他在這裡建造了第一台蒸汽機車，但不幸的是，它從未投入運行。 1804年在 科爾布魯克代爾 為麥克爾斯菲爾德紡織廠開發了高壓蒸汽機。
與此同時，還生產了瓦特型和更舊的紐科門型發動機。 此外，還製作了建築元素，例如玻璃屋頂的鑄鐵拱門或新哥特式窗框。
產品包括極其廣泛的鐵製品，例如康沃爾錫礦機械零件、犁、水果壓榨機、床架、鐘錶、格柵和烤箱等。
附近，在前面提到的Horhey，活動有著完全不同的輪廓。 他們生產鑄鐵，通常在鍛造廠現場加工成鍛造棒材和板材，並建造了鍛鐵鍋 - 其餘的鑄鐵出售給其他縣。
當時的拿破崙戰爭時期，是該地區冶金和工廠的鼎盛時期。 科爾布魯克代爾使用新技術。 不過，埃德蒙·達秘作為宗教之友會的成員，並沒有參與武器製造。 他於 1810 年去世。
8. 半便士橋，都柏林，1816 年在 Coalbrookdale 鑄成。
拿破崙戰爭之後
1815年維也納會議後，冶金業的高利潤時期結束了。 在 科爾布魯克代爾 鑄件仍在生產，但僅由購買的鑄鐵製成。 該公司還一直生產橋樑。
9. 倫敦麥克爾斯菲爾德大橋，建於 1820 年（攝影：B. Srednyava）
最著名的是都柏林的石柱 (8) 和倫敦攝政運河上的麥克爾斯菲爾德橋的石柱 (9)。 在埃德蒙之後，工廠由亞伯拉罕三世的兒子弗朗西斯和他的妹夫管理。 二十世紀二十年代末，輪到了埃德蒙的兒子亞伯拉罕四世和阿爾弗雷德。
30年代，它不再是一家技術先進的工廠，但新主人在熔爐和熔爐中引入了眾所周知的現代工藝，以及新的蒸汽機。
例如，當時這裡生產了 800 噸鐵皮，用於建造“大不列顛”號輪船的船體，很快又生產鑄鐵管，用於驅動從倫敦到克羅伊登的輕軌運輸。
自 30 世紀 XNUMX 年代以來，聖. 科爾布魯克代爾 鑄鐵藝術品 - 半身像、紀念碑、淺浮雕、噴泉（10、11）。 現代化鑄造廠於 1851 年成為世界上最大的鑄造廠，到 1900 年僱用了 XNUMX 名工人。
其生產的產品已成功參加眾多國際展會。 在 科爾布魯克代爾 30 世紀 30 年代，也開始生產供銷售的磚塊和瓦片，XNUMX 年後，開採粘土，製成花瓶、花瓶和盆。
當然，廚房設備、蒸汽機和橋樑傳統上都是連續生產的。 從十九世紀中葉開始，工廠主要由達比家族以外的人經營。 阿爾弗雷德·達比二世 (Alfred Darby II) 於 1925 年退休，是該企業最後一位負責監督業務的人。
從 60 世紀 XNUMX 年代初開始，鐵橋熔爐與什羅普郡的其他煉鐵中心一樣，重要性逐漸下降。 他們無法再與位於沿海的該行業企業競爭，因為沿海船隻直接向沿海供應更便宜的進口鐵礦石。
10. 孔雀噴泉，位於 Coalbrookdale，目前矗立在新西蘭基督城，如今天所見（約翰斯頓 DJ 攝）
11.孔雀噴泉片段（攝影：Christoph Machler）
