冶金王朝 Coalbrookdale

科尔布鲁克代尔在历史地图上是一个特殊的地方。 第一次是在这里：使用矿物燃料焦炭熔炼铸铁，使用第一根铁轨，建造第一座铁桥，制造最古老蒸汽机的零件。 该地区以建造桥梁、制造蒸汽机和艺术铸造而闻名。 居住在这里的达比家族几代人的生活都与冶金联系在一起。

能源危机的黑色愿景

在过去的几个世纪里，能量的来源是人类和动物的肌肉。 在中世纪，水车和风车利用风和流水的力量传遍了整个欧洲。 木柴在冬天被用来取暖房屋，建造房屋和船只。

它也是生产木炭的原料，被用于旧工业的许多分支——主要用于生产玻璃、金属冶炼、啤酒生产、染色和火药生产。 冶金消耗的木炭量最大，尤其是用于军事目的，但不仅如此。

这些工具首先是用青铜制成的，然后是用铁制成的。 在 XNUMX 世纪和 XNUMX 世纪，对大炮的巨大需求摧毁了中心地区的森林 冶金. 此外，农业用地新土地的撤出导致森林的破坏。

森林越来越大，似乎西班牙和英国等国家由于森林资源的枯竭而首先面临着重大危机。 理论上，木炭的作用可以与煤相媲美。

然而，这需要大量的时间、技术和精神上的改变，以及提供从偏远采矿盆地运输原材料的经济方式。 早在 XNUMX 世纪，煤就开始用于厨房炉灶，然后在英格兰用于取暖。 它需要重建壁炉或使用以前罕见的瓷砖炉灶。

在 1 世纪末，开采的硬煤中只有大约 3/XNUMX/XNUMX 用于工业。 使用当时已知的技术，直接用煤代替木炭，不可能冶炼出质量不错的铁。 在 XNUMX 世纪，从拥有丰富森林和铁矿床的国家瑞典向英国的铁进口量迅速增加。

利用焦炭生产生铁

Abraham Darby I (1678-1717) 在伯明翰开始了他的职业生涯，当时他是麦芽研磨设备制造的学徒。 然后他搬到布里斯托尔，在那里他首先制造了这些机器，然后转向制造黄铜。

1. Coalbrookdale 的植物（照片：B. Srednyava）

大概，它是第一个在生产过程中用煤代替木炭的人。 从 1703 年起，他开始制作铸铁锅，并很快为他使用砂模的方法申请了专利。

1708 年，他开始在 科尔布鲁克代尔，然后是塞文河上的废弃冶炼中心 (1)。 他在那里修理了高炉并安装了新的波纹管。 很快，在 1709 年，木炭被焦炭取代，获得了优质的铁。

以前，多次用煤代替柴火都没有成功。 因此，这是一项划时代的技术成就，有时也被称为工业时代的真正开始。 达比没有为他的发明申请专利，但一直保密。

成功是因为他使用上述焦炭而不是普通的硬煤，而且当地的煤硫含量低。 然而，在接下来的三年里，他因产量下降而苦苦挣扎，以至于他的商业伙伴都快要撤资了。

于是达比进行了实验，他将木炭与焦炭混合，从布里斯托尔进口煤炭和焦炭，并从南威尔士进口煤炭本身。 产量增长缓慢。 如此之多，以至于他在 1715 年建造了第二个冶炼厂。 他不仅生产生铁，还将生铁冶炼成铸铁厨具、锅、茶壶。

这些产品在该地区销售，质量比以前更好，随着时间的推移，公司开始表现良好。 达比还开采和冶炼制造黄铜所需的铜。 此外，他还有两个锻造。 他于 1717 年去世，享年 39 岁。

创新

除了铸铁和厨房用具的生产，在 3 年人类历史上第一台纽科门大气蒸汽机（见：MT 2010/16，第 1712 页）建造六年后，在 科尔布鲁克代尔 开始为它生产零件。 这是一部全国性的作品。

2. 一个水池，它是驱动高炉波纹管的蓄水系统的一部分。 铁路高架桥是后来建造的（照片：M. J. Richardson）

1722 年，为这种发动机制造了一个铸铁气缸，在接下来的八年里，制造了十个，然后更多。 早在 20 年代，这里就制造了第一批用于工业铁路的铸铁车轮。

1729 年，制作了 18 件，然后以通常的方式铸造。 亚伯拉罕·达比二世（1711-1763）开始在工厂工作 科尔布鲁克代尔 1728年，也就是父亲去世十一年后，年仅十七岁。 在英国的气候条件下，冶炼炉在春天就熄火了。

在最热的三个月里，他几乎无法工作，因为风箱是由水车驱动的，而一年中的这个时候，降雨量不足以支撑他们的工作。 因此，停机时间用于维修和维护。

为了延长熔炉的使用寿命，建造了一系列储水罐，这些储水罐使用动物动力泵将水从最低的水箱抽到最高的水箱 (2)。

1742-1743 年，亚伯拉罕·达比二世改造了纽科门的大气蒸汽机来抽水，从而不再需要冶金行业的暑假。 这是蒸汽机在冶金中的首次使用。

3. 铁桥，1781 年投入使用（B. Srednyava 摄）

1749年， 科尔布鲁克代尔 创建了第一条工业铁路。 有趣的是，从40年代到1790年代，该企业还从事武器生产，或者更确切地说，是一个部门。

这可能会让人感到意外，因为达比属于宗教之友协会，其成员被广泛称为贵格会，其和平主义信仰阻止了武器的制造。

亚伯拉罕·达比二世最大的成就是在生铁生产中使用焦炭，后来从中获得了球墨铸铁。 他在 40 年代和 50 年代之交尝试了这个过程，目前尚不清楚他是如何达到预期效果的。

新工艺的一个要素是选择磷含量尽可能低的铁矿石。 一旦他成功了，不断增长的需求促使 Darby II 建造新的高炉。 同样在 50 年代，他开始租用土地开采煤炭和铁矿石。 他还建造了一台蒸汽机来排空矿井。 他扩大了供水系统。 他建了一座新水坝。 这花费了他大量的金钱和时间。

此外，新的工业铁路在此活动区域启动。 1 年 1755 月 15 日，第一块铁矿石从蒸汽干燥的矿井中获得，两周后，另一座高炉投入运行，平均每周生产 22 吨生铁，尽管有几周的时间是可能达到 XNUMX 吨。

焦炉比煤炉好。 铸铁被卖给当地的铁匠。 此外，七年战争（1756-1763）极大地改善了冶金技术，以至于达比二世与他的商业伙伴托马斯戈德尼二世租用了更多土地并建造了三个高炉以及一个水库系统。

著名的约翰·威尔金森 (John Wilkinson) 的钢铁公司就在附近，使该地区成为 51 世纪英国最重要的钢铁中心。 亚伯拉罕·达比二世于 1763 年去世。

最大的花

1763 年后，理查德·雷诺兹接管了公司。 五年后，十八岁的亚伯拉罕·达比三世（1750-1789）开始工作。 一年前，即 1767 年，铁路首​​次铺设，在 科尔布鲁克代尔. 到 1785 年，已经建造了 32 公里。

4. 铁桥 - 片段（摄影：B. Srednyava）

在达比三世的职业生涯之初，他的王国有 XNUMX 家冶炼厂，总共出租了 XNUMX 座高炉、熔炉、雷区和农场。 这位新老板还持有将木材从格但斯克运往利物浦的轮船 Darby 的股份。

第三次达比最大的繁荣发生在 70 年代和 80 年代初期，当时他购买了高炉和第一批焦油炉之一。 他建造了焦炭和焦油炉，并接管了一组煤矿。

他扩大了锻造在 科尔布鲁克代尔 在向北约 3 公里处，他在 Horshey 建造了一个铁匠铺，后来配备了蒸汽机并生产锻轧产品。 下一个锻造厂于 1785 年在北面 4 公里的 Ketley 建立，两个 James Watt 锻造厂在那里建立。

科尔布鲁克代尔在 1781 年至 1782 年间用瓦特蒸汽机取代了上述纽科门大气蒸汽机，以詹姆斯·库克船长的船命名为“决定”。

据估计，它是 1800 世纪建造的最大的蒸汽机。值得补充的是，XNUMX 年什罗普郡大约有两百台蒸汽机在运行。 Darby 和合作伙伴开设了批发商，包括。 在利物浦和伦敦。

他们还从事石灰石的开采。 他们的农场为铁路提供马匹，种植谷物、果树、饲养牛羊。 所有这些都是在当时以现代方式进行的。

据估计，亚伯拉罕达美三世及其同伙的企业构成了英国最大的铁生产中心。 毫无疑问，亚伯拉罕·达秘三世最壮观和最具历史意义的作品是建造了世界上第一座铁桥 (3, 4)。 附近建了一个30米的设施 科尔布鲁克代尔，加入了塞文河的河岸（见 MT 10/2006，第 24 页）。

从第一次股东大会到大桥开通，已经过去了六年。 整个项目的建造者和财务主管亚伯拉罕·达比三世的作品中铸造了总重 378 吨的铁元素——他自掏腰包为这座桥支付了额外的费用，这危及了他活动的财务安全。

5. 什罗普郡运河，煤炭码头（照片：Crispin Purdy）

冶金中心的产品被运往塞文河沿岸的收货人。 亚伯拉罕·达比三世还参与了该地区道路的建设和维护。 此外，沿着塞文河岸建造船梁轨道的工作也开始了。 然而，这个目标在二十年后才达到。

让我们补充一下，亚伯拉罕三世的兄弟塞缪尔达比是股东，而亚伯拉罕达比二世的孙子威廉雷诺兹是该地区重要水道什罗普郡运河的建造者 (5)。 亚伯拉罕·达比三世是一个启蒙者，他对科学特别是地质学很感兴趣，他有很多书籍和科学仪器，比如一台电机和一个暗箱。

他遇到了查尔斯的祖父、医生和植物学家伊拉斯谟·达尔文 (Erasmus Darwin)，他与日益现代化的蒸汽机制造商詹姆斯·瓦特 (James Watt) 和马修·博尔顿 (Matthew Boulton) 合作（参见 MT 8/2010，第 22 页和 MT 10/2010，第 16 页）。

在他专攻的冶金方面，他不知道任何新东西。 他于 1789 年去世，享年 39 岁。 他的长子弗朗西斯当时六岁。 1796年，亚伯拉罕的兄弟塞缪尔去世，留下他14岁的儿子埃德蒙。

在十八、十九世纪之交

6. Philip James de Lutherbourg，《夜晚的科尔布鲁克代尔》，1801

7. 巴斯悉尼花园的铁桥，1800 年在 Coalbrookdale 铸造（照片：Plumbum64）

亚伯拉罕三世和他的兄弟去世后，家族企业年久失修。 在 Boulton & Watt 的来信中，买家抱怨交货延迟以及他们从塞文河的 Ironbridge 地区收到的铁的质量。

情况在世纪之交开始好转（6）。 从 1803 年起，埃德蒙·达比 (Edmund Darby) 经营了一家专门生产铁桥的炼铁厂。 1795年，塞文河上发生了一场独特的洪水，冲毁了这条河上的所有桥梁，只有达比铁桥幸免于难。

这让他更加出名。 铸桥 科尔布鲁克代尔 被张贴在英国（7）、荷兰甚至牙买加。 1796 年，高压蒸汽机的发明者 Richard Trevithick 参观了工厂（MT 11/2010，第 16 页）。

1802 年，他在这里制造了一台以此原理运行的实验性蒸汽机。 不久，他在这里建造了第一台蒸汽机车，但遗憾的是，它从未投入使用。 1804 年在 科尔布鲁克代尔 为麦克尔斯菲尔德的一家纺织厂开发了高压蒸汽机。

与此同时，瓦特型发动机甚至更老的纽科门型发动机都在生产。 此外，还制作了建筑元素，例如用于玻璃屋顶的铸铁拱门或新哥特式窗框。

报价包括范围非常广泛的铁产品，例如康沃尔锡矿、犁、水果压榨机、床架、钟秤、炉排和烤箱的零件，仅举几例。

附近，在前面提到的霍希，活动的情况完全不同。 他们生产生铁，通常在锻造厂现场加工成锻造棒材和板材，建造锻造锅 - 其余的生铁出售到其他县。

当时的拿破仑战争时期是该地区冶金和工厂的鼎盛时期。 科尔布鲁克代尔使用新技术。 然而，作为宗教友协成员的埃德蒙·达比并没有参与武器的制造。 他于 1810 年去世。

8. 都柏林半便士桥，1816 年在 Coalbrookdale 铸造。

拿破仑战争之后

1815 年维也纳会议之后，冶金业的高利润时期结束了。 在 科尔布鲁克代尔 铸件仍在制造，但仅来自购买的铸铁。 该公司还一直在搭建桥梁。

9. 伦敦麦克尔斯菲尔德桥，建于 1820 年（B. Srednyava 摄）

最著名的是都柏林的柱子（8）和伦敦摄政运河上的麦克尔斯菲尔德桥的柱子（9）。 在埃德蒙之后，这些工厂由亚伯拉罕三世的儿子弗朗西斯和他的姐夫经营。 在 20 年代后期，轮到埃德蒙的儿子亚伯拉罕四世和阿尔弗雷德了。

在 30 年代，它不再是一家技术工厂，但新的所有者在熔炉和熔炉中引入了众所周知的现代工艺，以及新的蒸汽机。

例如，当时这里生产了 800 吨铁皮用于英国轮船的船体，很快就生产了用于驱动从伦敦到克罗伊登的轻轨车辆的铁管。

自 30 年代以来，铸造厂 St. 科尔布鲁克代尔 铸铁艺术品 - 半身像、纪念碑、浅浮雕、喷泉（10、11）。 1851 年，现代化铸造厂成为世界上最大的铸造厂，1900 年雇用了 XNUMX 名工人。

其产品成功参加了众多国际展览。 在 科尔布鲁克代尔 30年代也开始生产出售的砖瓦，30年后开采粘土，制成花瓶、花瓶和罐子。

当然，厨房设备、蒸汽机和桥梁传统上是连续生产的。 自十九世纪中叶以来，这些工厂主要由达比家族以外的人经营。 Alfred Darby II 于 1925 年退休，他是业内最后一位关注公司业务的人。

从 60 年代初期开始，铁桥窑与什罗普郡的其他炼铁中心一样，逐渐失去了重要性。 他们再也无法与位于沿海的这个行业的企业竞争，这些企业直接从船上获得更便宜的进口铁矿石。

10. 孔雀喷泉，铸于 Coalbrookdale，目前位于新西兰基督城，今天的景色（约翰斯顿 DJ 摄）

11. 孔雀喷泉的细节（照片：Christoph Mahler）