سلسله متالورژی کوالبروکدیل

Coalbrookdale یک مکان خاص در نقشه تاریخی است. برای اولین بار اینجا بود: چدن با استفاده از سوخت معدنی ذوب شد - کک، اولین ریل آهنی استفاده شد، اولین پل آهنی ساخته شد، قطعاتی برای قدیمی ترین موتورهای بخار ساخته شد. این منطقه به دلیل ساختن پل ها، ساخت موتورهای بخار و ریخته گری هنری مشهور بود. چندین نسل از خانواده داربی که در اینجا زندگی می کنند زندگی خود را با متالورژی پیوند داده اند.

چشم انداز سیاه بحران انرژی

در قرون گذشته منبع انرژی ماهیچه های انسان و حیوانات بوده است. در قرون وسطی چرخ‌های آبی و آسیاب‌های بادی با استفاده از نیروی باد و آب جاری در سراسر اروپا پخش شدند. از هیزم برای گرم کردن خانه ها در زمستان، برای ساختن خانه ها و کشتی ها استفاده می شد.

همچنین این ماده خام برای تولید زغال چوب بود که در بسیاری از شاخه های صنعت قدیمی مورد استفاده قرار می گرفت - عمدتاً برای تولید شیشه، ذوب فلز، تولید آبجو، رنگرزی و تولید باروت. متالورژی بیشترین مقدار زغال چوب را مخصوصاً برای مقاصد نظامی مصرف می کرد، اما نه تنها.

این ابزار ابتدا از برنز و سپس از آهن ساخته شد. در قرن XNUMX و XNUMX، تقاضای زیاد برای توپ، جنگل های مناطق مراکز را ویران کرد. متالورژیکی. علاوه بر این، برداشت زمین های جدید برای زمین های کشاورزی به نابودی جنگل ها کمک کرد.

جنگل رشد کرد و به نظر می رسید که کشورهایی مانند اسپانیا و انگلیس در وهله اول به دلیل کاهش منابع جنگلی با یک بحران بزرگ مواجه شدند. از نظر تئوری، نقش زغال چوب می تواند زغال سنگ را بر عهده بگیرد.

با این حال، این امر مستلزم صرف زمان زیاد، تغییرات فنی و ذهنی و همچنین ارائه راه‌های اقتصادی برای انتقال مواد خام از حوضه‌های معدنی دوردست بود. قبلاً در قرن XNUMX ، زغال سنگ در اجاق های آشپزخانه و سپس برای اهداف گرمایشی در انگلستان استفاده شد. نیاز به بازسازی شومینه ها یا استفاده از اجاق های کاشی کاری شده قبلاً کمیاب بود.

در پایان قرن اول، تنها حدود 1/3/XNUMX از زغال سنگ سخت استخراج شده در صنعت استفاده می شد. با استفاده از فناوری های شناخته شده در آن زمان و جایگزینی مستقیم زغال با زغال سنگ، امکان ذوب آهن با کیفیت مناسب وجود نداشت. در قرن XNUMX، واردات آهن به انگلستان از سوئد، از کشوری با جنگل‌ها و ذخایر فراوان سنگ آهن، به سرعت افزایش یافت.

استفاده از کک برای تولید آهن خام

آبراهام داربی اول (1678-1717) کار حرفه ای خود را به عنوان یک شاگرد در ساخت تجهیزات آسیاب مالت در بیرمنگام آغاز کرد. سپس به بریستول نقل مکان کرد و در آنجا ابتدا این ماشین ها را ساخت و سپس به ساخت برنج پرداخت.

1. گیاهان در کولبروکدیل (عکس: B. Srednyava)

احتمالاً اولین باری بود که در فرآیند تولید زغال چوب را جایگزین زغال کرد. از سال 1703 او شروع به ساخت گلدان های چدنی کرد و به زودی روش خود را برای استفاده از قالب های شنی به ثبت رساند.

در سال 1708 او شروع به کار کرد کولبروکدیل، سپس یک مرکز ذوب متروکه در رودخانه Severn (1). در آنجا کوره بلند را تعمیر کرد و دم‌های جدید نصب کرد. به زودی، در سال 1709، زغال چوب با کک جایگزین شد و آهن با کیفیت خوب به دست آمد.

پیش از این، بسیاری از اوقات استفاده از زغال سنگ به جای هیزم ناموفق بود. بنابراین، این یک دستاورد فنی دورانی بود که گاهی اوقات آغاز واقعی عصر صنعتی نامیده می شود. داربی اختراع خود را ثبت نکرد، اما آن را مخفی نگه داشت.

این موفقیت به این دلیل بود که او از کک فوق الذکر به جای زغال سنگ سخت معمولی استفاده کرد و زغال سنگ محلی گوگرد کمی داشت. با این حال، در سه سال آینده، او با چنان کاهشی در تولید دست و پنجه نرم کرد که شرکای تجاری او در آستانه خروج سرمایه بودند.

بنابراین داربی آزمایش کرد، زغال چوب را با کک مخلوط کرد، زغال سنگ و کک را از بریستول وارد کرد و خود زغال سنگ را از ولز جنوبی وارد کرد. تولید به آرامی افزایش یافت. به طوری که در سال 1715 دومین کارخانه ذوب را ساخت. او نه تنها آهن خام تولید می کرد، بلکه آن را به ظروف چدنی آشپزخانه، قابلمه و قوری ذوب می کرد.

این محصولات در منطقه به فروش می رسید و کیفیت آنها بهتر از قبل بود و به مرور زمان شرکت شروع به عملکرد بسیار خوبی کرد. داربی همچنین مس مورد نیاز برای ساخت برنج را استخراج و ذوب می کرد. علاوه بر این، او دو فورج داشت. او در سال 1717 در سن 39 سالگی درگذشت.

نوآوری ها

علاوه بر تولید چدن و ​​ظروف آشپزخانه، شش سال پس از ساخت اولین موتور بخار جوی نیوکامن در تاریخ بشریت (نگاه کنید به: МТ 3/2010، ص 16) در سال 1712، در کولبروکدیل تولید قطعات آن آغاز شد. تولید ملی بود.

2. یکی از حوضچه ها که جزئی از سیستم مخزن راندن دم کوره بلند می باشد. پل راه آهن بعداً ساخته شد (عکس: M. J. Richardson)

در سال 1722 یک سیلندر چدنی برای چنین موتوری ساخته شد و طی هشت سال بعد ده سیلندر و سپس بسیاری دیگر ساخته شد. اولین چرخ های چدنی برای راه آهن های صنعتی در دهه 20 در اینجا ساخته شد.

در سال 1729، 18 قطعه ساخته شد و سپس به روش معمول ریخته گری شد. آبراهام داربی دوم (1711-1763) کار خود را در کارخانه ها آغاز کرد کولبروکدیل در سال 1728، یعنی یازده سال پس از مرگ پدرش، در هفده سالگی. در شرایط آب و هوایی انگلیسی، کوره ذوب در بهار خاموش شد.

تقریباً در سه ماه از گرمترین ماه‌ها، او نمی‌توانست کار کند، زیرا دم‌ها توسط چرخ‌های آب حرکت می‌کردند و در این زمان از سال میزان بارندگی برای کار آنها ناکافی بود. از این رو برای تعمیر و نگهداری از زمان توقف استفاده شد.

برای افزایش عمر نهایی کوره، یک سری مخازن ذخیره آب ساخته شد که از یک پمپ حیوانی برای پمپاژ آب از پایین ترین مخزن به بالاترین استفاده می کرد (2).

در 1742-1743، آبراهام داربی دوم موتور بخار جوی نیوکامن را برای پمپاژ آب اقتباس کرد، به طوری که دیگر نیازی به تعطیلات تابستانی در متالورژی نبود. این اولین استفاده از موتور بخار در متالورژی بود.

3. پل آهنی، راه اندازی شده در سال 1781 (عکس از B. Srednyava)

در سال 1749، در قلمرو کولبروکدیل اولین راه آهن صنعتی ایجاد شد. جالب اینجاست که از دهه 40 تا 1790، این شرکت همچنین به تولید سلاح یا بهتر بگوییم یک بخش مشغول بود.

این ممکن است تعجب آور باشد، زیرا داربی به انجمن مذهبی دوستان تعلق داشت که اعضای آن به طور گسترده به عنوان کویکرها شناخته می شدند و اعتقادات صلح طلبانه آن مانع از ساخت سلاح می شد.

بزرگترین دستاورد آبراهام داربی دوم استفاده از کک در تولید آهن خام بود که بعدها از آن آهن شکل پذیر به دست آمد. او این روند را در اواخر دهه 40 و 50 امتحان کرد، مشخص نیست چگونه به اثر مورد نظر دست یافته است.

یکی از عناصر فرآیند جدید انتخاب سنگ آهن با کمترین مقدار فسفر بود. هنگامی که او موفق شد، تقاضای فزاینده داربی II را بر آن داشت تا کوره‌های بلند جدیدی بسازد. همچنین در دهه 50، او شروع به اجاره زمینی کرد که از آن زغال سنگ و سنگ آهن استخراج می کرد. او همچنین یک موتور بخار برای تخلیه معدن ساخت. او سیستم آبرسانی را گسترش داد. سد جدیدی ساخت. هزینه و زمان زیادی برای او تمام شد.

همچنین راه آهن صنعتی جدیدی در حوزه این فعالیت راه اندازی شد. در اول ماه مه 1 اولین سنگ آهن از معدنی که با بخار خشک شده بود به دست آمد و دو هفته بعد کوره بلند دیگری به بهره برداری رسید که به طور متوسط ​​در هفته 1755 تن آهن خام تولید می کرد. امکان دریافت تا 15 تن وجود دارد.

کوره کک بهتر از کوره زغال سنگ بود. چدن به آهنگران محلی فروخته می شد. علاوه بر این، جنگ هفت ساله (1756-1763) متالورژی را چنان بهبود بخشید که داربی دوم به همراه شریک تجاری خود توماس گلدنی دوم، زمین بیشتری اجاره کردند و سه کوره بلند دیگر به همراه یک سیستم مخزن ساختند.

جان ویلکینسون معروف شرکت فولاد خود را در همین نزدیکی داشت و این منطقه را به مهمترین مرکز فولاد بریتانیا در قرن 51 تبدیل کرد. آبراهام داربی دوم در سن 1763 در XNUMX درگذشت.

بزرگترین گل

پس از سال 1763، ریچارد رینولدز مدیریت شرکت را به دست گرفت. پنج سال بعد، آبراهام داربی سوم هجده ساله (1750-1789) شروع به کار کرد. یک سال قبل از آن، در سال 1767، خطوط راه آهن برای اولین بار، در کولبروکدیل. تا سال 1785، 32 کیلومتر از آنها ساخته شده بود.

4. پل آهنی - قطعه (عکس از B. Srednyava)

در آغاز فعالیت داربی سوم، سه کارخانه ذوب در پادشاهی او فعالیت می کردند - در مجموع هفت کوره بلند، فورج، مزارع معدن و مزارع اجاره شده بودند. رئیس جدید همچنین سهامی در کشتی بخار داربی داشت که الوار را از گدانسک به لیورپول می آورد.

سومین رونق بزرگ داربی در دهه 70 و اوایل دهه 80 با خرید کوره بلند و یکی از اولین کوره های قطران رخ داد. او کوره های کک و قیر ساخت و گروهی از معادن زغال سنگ را تصاحب کرد.

او فورج را در داخل گسترش داد کولبروکدیل و در حدود 3 کیلومتری شمال، فورجی در هورشی ساخت که بعداً به یک موتور بخار مجهز شد و محصولات نورد آهنگری تولید کرد. فورج بعدی در سال 1785 در کتلی، در 4 کیلومتری شمال، که در آن دو فورج جیمز وات تأسیس شد، تأسیس شد.

کولبروکدیل بین سال‌های 1781 و 1782 موتور بخار اتمسفری نیوکامن را با موتور بخار وات جایگزین کرد که به نام «تصمیم» از کشتی کاپیتان جیمز کوک نام گرفت.

تخمین زده می شود که این بزرگترین موتور بخار ساخته شده در قرن 1800 بود. شایان ذکر است که حدود دویست موتور بخار در Shropshire در XNUMX وجود داشت. داربی و شرکای عمده فروشان خود را افتتاح کردند. در لیورپول و لندن.

آنها همچنین به استخراج سنگ آهک مشغول بودند. مزارع آنها راه آهن را با اسب تامین می کردند، غلات، درختان میوه پرورش می دادند، گاو و گوسفند پرورش می دادند. همه آنها به شیوه ای مدرن برای آن زمان انجام شد.

تخمین زده می شود که شرکت های آبراهام داربی سوم و همکارانش بزرگترین مرکز تولید آهن در بریتانیای کبیر را تشکیل می دادند. بی شک دیدنی ترین و تاریخی ترین کار آبراهام داربی سوم ساخت اولین پل آهنی جهان بود (3و4). یک تأسیسات 30 متری در نزدیکی آن ساخته شد کولبروکدیل، به سواحل رودخانه سورن پیوست (به MT 10/2006، ص 24 مراجعه کنید).

از اولین مجمع سهامداران تا افتتاح پل شش سال گذشت. عناصر آهنی با وزن کل 378 تن در آثار آبراهام داربی سوم که سازنده و خزانه دار کل پروژه بود ریخته شد - او هزینه اضافی برای پل را از جیب خود پرداخت کرد که امنیت مالی فعالیت های او را به خطر انداخت.

5. کانال Shropshire، اسکله زغال سنگ (عکس: Crispin Purdy)

محصولات مرکز متالورژی برای دریافت کنندگان در امتداد رودخانه سورن ارسال می شد. آبراهام داربی سوم نیز در ساخت و نگهداری جاده های این منطقه مشارکت داشت. علاوه بر این، کار بر روی ساخت یک مسیر قایق پرتو در امتداد سواحل Severn آغاز شد. با این حال، هدف تنها پس از بیست سال محقق شد.

اضافه کنیم که برادر آبراهام سوم، ساموئل داربی، سهامدار بود و ویلیام رینولدز، نوه آبراهام داربی دوم، سازنده کانال شروپشایر، آبراه مهم منطقه بود (5). آبراهام داربی سوم مردی روشنفکر بود، به علم به ویژه زمین شناسی علاقه داشت، کتاب ها و ابزارهای علمی زیادی داشت، مانند ماشین الکتریکی و دوربین تاریک.

او با اراسموس داروین، پزشک و گیاه‌شناس، پدربزرگ چارلز ملاقات کرد، او با جیمز وات و متیو بولتون، سازندگان موتورهای بخار مدرن‌تر همکاری کرد (به MT 8/2010، ص 22 و MT 10/2010، ص 16 مراجعه کنید).

در متالورژی که در آن تخصص داشت چیز جدیدی نمی دانست. او در سال 1789 در سن 39 سالگی درگذشت. فرانسیس، فرزند ارشد او، در آن زمان شش ساله بود. در سال 1796، برادر ابراهیم، ​​ساموئل درگذشت و پسر 14 ساله اش ادموند را ترک کرد.

در آستانه قرن هجدهم و نوزدهم

6. فیلیپ جیمز دو لوتربورگ، کولبروکدیل در شب، 1801

7. پل آهنی در باغ سیدنی، حمام، بازیگران در کولبرووکدیل در سال 1800 (عکس: Plumbum64)

پس از مرگ ابراهیم سوم و برادرش، مشاغل خانوادگی از بین رفت. در نامه‌هایی از Boulton & Watt، خریداران از تاخیر در تحویل و کیفیت آهنی که از منطقه Ironbridge در رودخانه Severn دریافت کردند، شکایت کردند.

وضعیت در آغاز قرن شروع به بهبود کرد (6). از سال 1803، ادموند داربی یک کارخانه آهن را اداره کرد که متخصص در تولید پل های آهنی بود. در سال 1795، سیل بی‌نظیری روی رودخانه سورن رخ داد که تمام پل‌های این رودخانه را از بین برد، تنها پل آهنی داربی زنده ماند.

این امر او را بیش از پیش به شهرت رساند. ریختن پل در کولبروکدیل در سراسر انگلستان (7)، هلند و حتی جامائیکا ارسال شدند. در سال 1796، ریچارد ترویتیک، مخترع موتور بخار پرفشار، از کارخانه بازدید کرد (MT 11/2010، ص 16).

او در اینجا، در سال 1802، یک موتور بخار آزمایشی ساخت که بر اساس این اصل کار می کرد. به زودی اولین لوکوموتیو بخار را در اینجا ساخت که متأسفانه هرگز به بهره برداری نرسید. در سال 1804 در کولبروکدیل یک موتور بخار فشار بالا برای یک کارخانه نساجی در مکلسفیلد توسعه داد.

در همان زمان موتورهایی از نوع وات و حتی نوع قدیمی نیوکومن تولید می شد. علاوه بر این، عناصر معماری مانند طاق های چدنی برای سقف شیشه ای یا قاب های پنجره نئوگوتیک ساخته شد.

این پیشنهاد شامل طیف استثنایی گسترده ای از محصولات آهن مانند قطعات معادن قلع کورنیش، گاوآهن، پرس میوه، چارچوب تخت، ترازو ساعت، رنده و اجاق می باشد.

در همان نزدیکی، در Horshey فوق الذکر، فعالیت مشخصات کاملاً متفاوتی داشت. آنها آهن خام را تولید کردند، که معمولاً در محل در فورج فرآوری می شد، به میله ها و ورق های آهنگری تبدیل می شد، گلدان های آهنگری ساخته می شدند - بقیه آهن خام به شهرستان های دیگر فروخته می شد.

دوران جنگ های ناپلئونی که در آن زمان بود، دوران اوج متالورژی و کارخانه ها در منطقه بود. کولبروکدیلبا استفاده از فناوری های جدید با این حال، ادموند داربی، به عنوان یکی از اعضای انجمن مذهبی دوستان، در ساخت سلاح دخالتی نداشت. او در سال 1810 درگذشت.

8. پل Halfpenny، دوبلین، بازیگران در Coalbrookdale در سال 1816.

پس از جنگ های ناپلئون

پس از کنگره وین در سال 1815، دوره سودآوری بالای متالورژی به پایان رسید. AT کولبروکدیل ریخته گری هنوز ساخته می شد، اما فقط از چدن خریداری شده. این شرکت همچنین همیشه پل می ساخت.

9. پل مکلسفیلد در لندن، ساخته شده در سال 1820 (عکس از B. Srednyava)

معروف ترین آنها ستون در دوبلین (8) و ستون های پل مکلسفیلد بر روی کانال ریجنت در لندن (9) هستند. پس از ادموند، کارخانجات توسط فرانسیس، پسر ابراهیم سوم، به همراه برادر شوهرش اداره می شد. در اواخر دهه 20، نوبت به ابراهیم چهارم و آلفرد، پسران ادموند رسید.

در دهه 30، دیگر یک کارخانه فناوری نبود، اما صاحبان جدید فرآیندهای مدرن شناخته شده در کوره ها و کوره ها و همچنین موتورهای بخار جدید را معرفی کردند.

در آن زمان، به عنوان مثال، 800 تن ورق آهن در اینجا برای بدنه کشتی بریتانیای کبیر تولید می شد و به زودی لوله آهنی برای رانندگی وسایل نقلیه ریلی سبک در مسیر لندن به کرودون تولید می شد.

از دهه 30، ریخته گری St. کولبروکدیل اشیاء هنری چدنی - مجسمه های نیم تنه، بناهای تاریخی، نقش برجسته ها، فواره ها (10، 11). ریخته گری مدرن در سال 1851 بزرگترین کارخانه در جهان بود و در سال 1900 هزار کارگر در آن مشغول به کار بودند.

محصولات آن با موفقیت در نمایشگاه های بین المللی متعددی شرکت کردند. AT کولبروکدیل در دهه 30 تولید آجر و کاشی برای فروش نیز آغاز شد و 30 سال بعد خاک رس استخراج شد که از آن گلدان، گلدان و گلدان ساخته شد.

البته تجهیزات آشپزخانه، موتورهای بخار و پل ها به طور سنتی به طور مداوم ساخته شده اند. از اواسط قرن نوزدهم، کارخانه ها توسط افرادی که عمدتاً خارج از خانواده داربی بودند اداره می شدند. آلفرد داربی دوم، که در سال 1925 بازنشسته شد، آخرین فردی بود که در این تجارت زیر نظر داشت.

از اوایل دهه 60، کوره های پل آهنی، مانند سایر مراکز ذوب آهن در شراپشایر، به تدریج اهمیت خود را از دست دادند. آنها دیگر نمی توانستند با شرکت های این صنعت مستقر در سواحل که سنگ آهن وارداتی ارزان تری را مستقیماً از کشتی ها تامین می کردند، رقابت کنند.

10. فواره طاووس، بازیگران در کولبروکدیل، در حال حاضر در کرایست چرچ، نیوزلند، نمای امروزی (عکس از جانستون دی جی) ایستاده است.

11. جزئیات فواره طاووس (عکس: کریستوف مالر)