Dinasti metalurgi Coalbrookdale

Coalbrookdale adalah tempat khusus di peta sejarah. Di sinilah untuk pertama kalinya: besi tuang dilebur menggunakan bahan bakar mineral - kokas, rel besi pertama digunakan, jembatan besi pertama dibangun, suku cadang untuk mesin uap tertua dibuat. Daerah itu terkenal dengan pembangunan jembatan, pembuatan mesin uap, dan pengecoran artistik. Beberapa generasi keluarga Darby yang tinggal di sini menghubungkan hidup mereka dengan metalurgi.

Visi hitam tentang krisis energi

Pada abad-abad yang lalu, sumber energinya adalah otot-otot manusia dan hewan. Pada Abad Pertengahan, kincir air dan kincir angin menyebar ke seluruh Eropa, menggunakan kekuatan angin yang bertiup dan air yang mengalir. Kayu bakar digunakan untuk memanaskan rumah di musim dingin, untuk membangun rumah dan kapal.

Itu juga merupakan bahan baku untuk produksi arang, yang digunakan di banyak cabang industri lama - terutama untuk produksi kaca, peleburan logam, produksi bir, pencelupan, dan produksi bubuk mesiu. Metalurgi mengkonsumsi arang dalam jumlah terbesar, terutama untuk keperluan militer, tetapi tidak hanya.

Alat-alat dibuat pertama kali dari perunggu, kemudian dari besi. Pada abad XNUMX dan XNUMX, permintaan besar akan meriam menghancurkan hutan di daerah pusat metalurgi. Selain itu, penarikan lahan baru untuk lahan pertanian turut andil dalam perusakan hutan.

Hutan tumbuh, dan tampaknya negara-negara seperti Spanyol dan Inggris pada awalnya menghadapi krisis besar karena menipisnya sumber daya hutan. Secara teoritis, peran arang dapat mengambil alih batubara.

Namun, ini membutuhkan banyak waktu, perubahan teknologi dan mental, serta penyediaan cara yang ekonomis untuk mengangkut bahan mentah dari cekungan penambangan yang jauh. Sudah di abad XNUMX, batu bara mulai digunakan di kompor dapur, dan kemudian untuk keperluan pemanasan di Inggris. Untuk itu diperlukan rekonstruksi perapian atau penggunaan kompor keramik yang sebelumnya langka.

Pada akhir abad ke-1, hanya sekitar 3/XNUMX/XNUMX dari batubara keras yang ditambang digunakan dalam industri. Menggunakan teknologi yang dikenal pada waktu itu dan mengganti arang langsung dengan batu bara, tidak mungkin untuk melebur besi dengan kualitas yang layak. Pada abad ke-XNUMX, impor besi ke Inggris dari Swedia, dari negara dengan banyak hutan dan deposit bijih besi, meningkat pesat.

Penggunaan kokas untuk menghasilkan besi kasar

Abraham Darby I (1678-1717) memulai karir profesionalnya sebagai magang dalam pembuatan peralatan penggilingan malt di Birmingham. Dia kemudian pindah ke Bristol, di mana dia pertama kali membuat mesin ini dan kemudian pindah ke pembuatan kuningan.

1. Tanaman di Coalbrookdale (foto: B. Srednyava)

Mungkin, itu adalah yang pertama mengganti arang dengan batu bara dalam proses produksinya. Dari tahun 1703 ia mulai membuat pot besi cor dan segera mematenkan metodenya menggunakan cetakan pasir.

Pada tahun 1708 ia mulai bekerja di Coalbrookdale, lalu pusat peleburan yang ditinggalkan di Sungai Severn (1). Di sana ia memperbaiki tanur sembur dan memasang bellow baru. Segera, pada tahun 1709, arang diganti dengan kokas dan diperoleh besi yang berkualitas baik.

Sebelumnya, berkali-kali penggunaan batu bara sebagai pengganti kayu bakar tidak berhasil. Dengan demikian, ini adalah pencapaian teknis yang sangat penting, yang kadang-kadang disebut sebagai awal yang sebenarnya dari zaman industri. Darby tidak mematenkan penemuannya, tetapi merahasiakannya.

Keberhasilan ini disebabkan oleh fakta bahwa ia menggunakan kokas yang disebutkan di atas daripada batu bara keras biasa, dan batu bara lokal rendah sulfur. Namun, dalam tiga tahun berikutnya, ia berjuang dengan penurunan produksi yang sedemikian rupa sehingga mitra bisnisnya akan menarik modal.

Jadi Darby bereksperimen, dia mencampur arang dengan kokas, dia mengimpor batu bara dan kokas dari Bristol, dan batu bara itu sendiri dari Wales Selatan. Produksi meningkat perlahan. Sedemikian rupa sehingga pada tahun 1715 ia membangun smelter kedua. Dia tidak hanya memproduksi pig iron, tetapi juga melelehkannya menjadi peralatan dapur, pot, dan teko dari besi cor.

Produk-produk ini dijual di wilayah tersebut dan kualitasnya lebih baik dari sebelumnya, dan seiring waktu perusahaan mulai berkinerja sangat baik. Darby juga menambang dan melebur tembaga yang dibutuhkan untuk membuat kuningan. Selain itu, ia memiliki dua bengkel. Ia meninggal pada tahun 1717 dalam usia 39 tahun.

inovasi

Selain produksi besi tuang dan peralatan dapur, sudah enam tahun setelah pembangunan mesin uap atmosfer Newcomen pertama dalam sejarah umat manusia (lihat: MT 3/2010, hlm. 16) pada tahun 1712, di Coalbrookdale produksi suku cadang untuk itu dimulai. Itu adalah produksi nasional.

2. Salah satu kolam, yang merupakan bagian dari sistem reservoir untuk menggerakkan bellow tanur tinggi. Jembatan kereta api dibangun kemudian (foto: M. J. Richardson)

Pada tahun 1722 sebuah silinder besi tuang untuk mesin semacam itu dibuat, dan selama delapan tahun berikutnya sepuluh dibuat, dan kemudian banyak lagi. Roda besi cor pertama untuk kereta api industri dibuat di sini pada tahun 20-an.

Pada 1729, 18 buah dibuat dan kemudian dilemparkan dengan cara biasa. Abraham Darby II (1711-1763) mulai bekerja di pabrik-pabrik di Coalbrookdale pada tahun 1728, yaitu sebelas tahun setelah kematian ayahnya, pada usia tujuh belas tahun. Dalam kondisi iklim Inggris, tungku peleburan padam di musim semi.

Selama hampir tiga bulan terpanas dia tidak bisa bekerja, karena bellow digerakkan oleh kincir air, dan pada saat ini jumlah curah hujan tidak mencukupi untuk pekerjaan mereka. Oleh karena itu, downtime digunakan untuk perbaikan dan pemeliharaan.

Untuk memperpanjang masa pakai oven, serangkaian tangki penyimpanan air dibangun yang menggunakan pompa bertenaga hewan untuk memompa air dari tangki terendah ke tangki tertinggi (2).

Pada 1742-1743, Abraham Darby II mengadaptasi mesin uap atmosfer Newcomen untuk memompa air, sehingga liburan musim panas dalam metalurgi tidak lagi diperlukan. Ini adalah penggunaan pertama mesin uap dalam metalurgi.

3. Jembatan besi, dioperasikan pada tahun 1781 (foto oleh B. Srednyava)

Pada tahun 1749, di wilayah Coalbrookdale Kereta api industri pertama dibuat. Menariknya, dari tahun 40-an hingga 1790-an, perusahaan itu juga terlibat dalam produksi senjata, atau lebih tepatnya, sebuah departemen.

Ini mungkin mengejutkan, karena Darby adalah anggota Masyarakat Religius Sahabat, yang anggotanya dikenal luas sebagai Quaker dan yang kepercayaan pasifisnya mencegah pembuatan senjata.

Pencapaian terbesar Abraham Darby II adalah penggunaan kokas dalam produksi pig iron, dari mana besi ulet kemudian diperoleh. Dia mencoba proses ini pada pergantian 40-an dan 50-an.Tidak jelas bagaimana dia mencapai efek yang diinginkan.

Salah satu elemen dari proses baru adalah pemilihan bijih besi dengan fosfor sesedikit mungkin. Setelah dia berhasil, permintaan yang meningkat mendorong Darby II untuk membangun tanur sembur baru. Juga pada 50-an, dia mulai menyewa tanah tempat dia menambang batu bara dan bijih besi; dia juga membangun mesin uap untuk mengalirkan tambang. Dia memperluas sistem pasokan air. Dia membangun bendungan baru. Dia menghabiskan banyak uang dan waktu.

Apalagi di kawasan kegiatan ini mulai dibangun perkeretaapian industri baru. Pada tanggal 1 Mei 1755, bijih besi pertama diperoleh dari tambang yang dikeringkan dengan uap, dan dua minggu kemudian tanur sembur lainnya dioperasikan, menghasilkan rata-rata 15 ton besi kasar per minggu, meskipun ada minggu-minggu ketika itu mungkin untuk mendapatkan hingga 22 ton.

Oven kokas lebih baik daripada oven batu bara. Besi tuang dijual ke pandai besi lokal. Selain itu, Perang Tujuh Tahun (1756-1763) meningkatkan metalurgi sedemikian rupa sehingga Darby II, dengan mitra bisnisnya Thomas Goldney II, menyewa lebih banyak tanah dan membangun tiga tanur sembur lagi bersama dengan sistem reservoir.

John Wilkinson yang terkenal memiliki perusahaan baja di dekatnya, menjadikan kawasan itu sebagai pusat baja paling penting di Inggris pada abad ke-51. Abraham Darby II meninggal pada usia 1763 di XNUMX.

Bunga terbesar

Setelah 1763, Richard Reynolds mengambil alih perusahaan. Lima tahun kemudian, Abraham Darby III (1750-1789) yang berusia delapan belas tahun mulai bekerja. Setahun sebelumnya, pada tahun 1767, rel kereta api pertama kali dibangun, di Coalbrookdale. Pada 1785, 32 km di antaranya telah dibangun.

4. Jembatan Besi - pecahan (foto oleh B. Srednyava)

Pada awal kegiatan Darby III, tiga pabrik peleburan beroperasi di kerajaannya - total tujuh tanur sembur, tempa, ladang tambang, dan pertanian disewakan. Bos baru juga memiliki saham di kapal uap Darby, yang membawa kayu dari Gdansk ke Liverpool.

Ledakan terbesar ketiga Darby terjadi pada 70-an dan awal 80-an ketika dia membeli tanur sembur dan salah satu tanur tar pertama. Dia membangun tungku kokas dan tar dan mengambil alih sekelompok tambang batu bara.

Dia memperluas bengkelnya di Coalbrookdale dan sekitar 3 km ke utara, ia membangun bengkel di Horshey, yang kemudian dilengkapi dengan mesin uap dan menghasilkan produk gulung tempa. Penempaan berikutnya didirikan pada tahun 1785 di Ketley, 4 km ke utara, di mana dua bengkel James Watt didirikan.

Colebrookdale menggantikan mesin uap atmosfer Newcomen tersebut antara tahun 1781 dan 1782 dengan mesin uap Watt, dinamai "Keputusan" setelah kapal Kapten James Cook.

Diperkirakan itu adalah mesin uap terbesar yang dibangun pada abad 1800. Perlu ditambahkan bahwa ada sekitar dua ratus mesin uap yang beroperasi di Shropshire di XNUMX. Darby dan mitra membuka grosir, termasuk. di Liverpool dan London.

Mereka juga terlibat dalam ekstraksi batu kapur. Pertanian mereka memasok rel kereta api dengan kuda, menanam biji-bijian, pohon buah-buahan, memelihara sapi dan domba. Semuanya dilakukan secara modern pada masa itu.

Diperkirakan bahwa perusahaan Abraham Darby III dan rekan-rekannya merupakan pusat produksi besi terbesar di Inggris Raya. Tidak diragukan lagi, karya Abraham Darby III yang paling spektakuler dan bersejarah adalah pembangunan jembatan besi pertama di dunia (3, 4). Fasilitas 30 meter dibangun di dekatnya Coalbrookdale, bergabung dengan tepi Sungai Severn (lihat MT 10/2006, hlm. 24).

Enam tahun berlalu antara pertemuan pertama pemegang saham dan pembukaan jembatan. Elemen besi dengan berat total 378 ton dilemparkan ke dalam karya Abraham Darby III, yang merupakan pembangun dan bendahara seluruh proyek - ia membayar ekstra untuk jembatan dari sakunya sendiri, yang membahayakan keamanan finansial kegiatannya.

5. Kanal Shropshire, Dermaga Batubara (foto: Crispin Purdy)

Produk dari pusat metalurgi dikirim ke penerima di sepanjang Sungai Severn. Abraham Darby III juga terlibat dalam pembangunan dan pemeliharaan jalan di daerah tersebut. Selain itu, pekerjaan dimulai pada pembangunan jalur balok perahu di sepanjang tepi Severn. Namun, tujuan itu tercapai hanya setelah dua puluh tahun.

Mari kita tambahkan bahwa saudara laki-laki Abraham III, Samuel Darby, adalah seorang pemegang saham, dan William Reynolds, cucu dari Abraham Darby II, adalah pembangun Terusan Shropshire, sebuah jalur air penting di wilayah tersebut (5). Abraham Darby III adalah orang yang tercerahkan, ia tertarik pada sains, khususnya geologi, ia memiliki banyak buku dan instrumen ilmiah, seperti mesin listrik dan kamera obscura.

Dia bertemu Erasmus Darwin, dokter dan ahli botani, kakek Charles, dia bekerja sama dengan James Watt dan Matthew Boulton, pembuat mesin uap yang semakin modern (lihat MT 8/2010, hlm. 22 dan MT 10/2010, hlm. 16 ).

Dalam metalurgi, di mana dia mengkhususkan diri, dia tidak tahu sesuatu yang baru. Ia meninggal pada tahun 1789 dalam usia 39 tahun. Francis, anak sulungnya, saat itu berusia enam tahun. Pada tahun 1796, saudara laki-laki Abraham, Samuel, meninggal, meninggalkan putranya yang berusia 14 tahun, Edmund.

Pada pergantian abad kedelapan belas dan kesembilan belas

6. Philip James de Lutherbourg, Coalbrookdale pada Malam Hari, 1801

7. Jembatan Besi di Sydney Gardens, Bath, dicor di Coalbrookdale pada tahun 1800 (foto: Plumbum64)

Setelah kematian Abraham III dan saudaranya, bisnis keluarga menjadi rusak. Dalam surat dari Boulton & Watt, pembeli mengeluhkan keterlambatan pengiriman dan kualitas setrika yang mereka terima dari area Jembatan Besi di Sungai Severn.

Situasi mulai membaik pada pergantian abad (6). Dari tahun 1803, Edmund Darby menjalankan pabrik besi yang mengkhususkan diri dalam produksi jembatan besi. Pada tahun 1795, terjadi banjir unik di Sungai Severn yang menghanyutkan semua jembatan di seberang sungai ini, hanya jembatan besi Darby yang selamat.

Ini membuatnya semakin terkenal. cor jembatan di Coalbrookdale telah diposting di seluruh Inggris (7), Belanda dan bahkan Jamaika. Pada tahun 1796, Richard Trevithick, penemu mesin uap bertekanan tinggi, mengunjungi pabrik tersebut (MT 11/2010, hlm. 16).

Dia membuat di sini, pada tahun 1802, sebuah mesin uap eksperimental yang beroperasi berdasarkan prinsip ini. Segera dia membangun lokomotif uap pertama di sini, yang sayangnya tidak pernah dioperasikan. Pada tahun 1804 di Coalbrookdale mengembangkan mesin uap bertekanan tinggi untuk pabrik tekstil di Macclesfield.

Pada saat yang sama, mesin tipe Watt dan bahkan tipe Newcomen yang lebih tua sedang diproduksi. Selain itu, elemen arsitektur dibuat seperti lengkungan besi cor untuk atap kaca atau bingkai jendela neo-Gothic.

Penawaran ini mencakup berbagai produk besi yang sangat luas seperti suku cadang untuk tambang timah Cornish, bajak, mesin pemeras buah, rangka tempat tidur, timbangan jam, jeruji dan oven, dan masih banyak lagi.

Di dekatnya, di Horshey yang disebutkan di atas, aktivitas memiliki profil yang sama sekali berbeda. Mereka memproduksi pig iron, yang biasanya diproses di lokasi di bengkel, menjadi batangan dan lembaran tempa, dibuat pot tempa - sisa pig iron dijual ke kabupaten lain.

Periode perang Napoleon, yang pada waktu itu, adalah masa kejayaan metalurgi dan pabrik-pabrik di wilayah tersebut. Coalbrookdalemenggunakan teknologi baru. Namun, Edmund Darby, sebagai anggota dari Religius Society of Friends, tidak terlibat dalam pembuatan senjata. Dia meninggal pada tahun 1810.

8. Halfpenny Bridge, Dublin, dicor di Coalbrookdale pada tahun 1816.

Setelah Perang Napoleon

Setelah Kongres Wina pada tahun 1815, periode profitabilitas tinggi metalurgi berakhir. PADA Coalbrookdale Pengecoran masih dilakukan, tetapi hanya dari besi tuang yang dibeli. Perusahaan juga membuat jembatan sepanjang waktu.

9. Jembatan Macclesfield di London, dibangun pada tahun 1820 (foto oleh B. Srednyava)

Yang paling terkenal adalah tiang di Dublin (8) dan tiang Jembatan Macclesfield di seberang Kanal Bupati di London (9). Setelah Edmund, pabrik-pabrik dijalankan oleh Francis, putra Abraham III, dengan saudara iparnya. Pada akhir 20-an, giliran Abraham IV dan Alfred, putra Edmund.

Pada 30-an, itu bukan lagi pabrik teknologi, tetapi pemilik baru memperkenalkan proses modern yang terkenal di tungku dan tungku, serta mesin uap baru.

Pada waktu itu, misalnya, 800 ton lembaran besi diproduksi di sini untuk lambung kapal Inggris Raya, dan segera pipa besi untuk mengemudikan kendaraan rel ringan dalam perjalanan dari London ke Croydon.

Sejak tahun 30-an, pengecoran St. Coalbrookdale benda seni dari besi - patung, monumen, relief dasar, air mancur (10, 11). Pabrik pengecoran yang dimodernisasi pada tahun 1851 adalah yang terbesar di dunia, dan pada tahun 1900 mempekerjakan seribu pekerja.

Produk-produk darinya berhasil mengikuti berbagai pameran internasional. PADA Coalbrookdale pada 30-an, produksi batu bata dan ubin untuk dijual juga dimulai, dan 30 tahun kemudian, tanah liat ditambang, dari mana vas, vas, dan pot dibuat.

Tentu saja, peralatan dapur, mesin uap dan jembatan secara tradisional diproduksi terus menerus. Sejak pertengahan abad kesembilan belas, pabrik-pabrik telah dijalankan oleh orang-orang kebanyakan di luar keluarga Darby. Alfred Darby II, yang pensiun pada tahun 1925, adalah orang terakhir dalam bisnis yang mengawasi bisnis tersebut.

Sejak awal 60-an, jembatan besi kiln, seperti pusat peleburan besi lainnya di Shropshire, secara bertahap kehilangan arti pentingnya. Mereka tidak bisa lagi bersaing dengan perusahaan-perusahaan industri yang terletak di pantai ini, yang dipasok dengan bijih besi impor yang lebih murah langsung dari kapal.

10. The Peacock Fountain, cast di Colebrookdale, saat ini berdiri di Christchurch, Selandia Baru, seperti yang terlihat hari ini (foto oleh Johnston DJ)

11. Detil Air Mancur Merak (foto: Christoph Mahler)