Dinastía metalúrgica Coalbrookdale

Coalbrookdale es un lugar especial en el mapa histórico. Fue aquí por primera vez: se fundió hierro fundido con combustible mineral: coque, se usaron los primeros rieles de hierro, se construyó el primer puente de hierro, se fabricaron piezas para las máquinas de vapor más antiguas. La zona era famosa por la construcción de puentes, la fabricación de máquinas de vapor y la fundición artística. Varias generaciones de la familia Darby que viven aquí han conectado sus vidas con la metalurgia.

Visión negra de la crisis energética

En siglos pasados, la fuente de energía eran los músculos de humanos y animales. En la Edad Media, las ruedas hidráulicas y los molinos de viento se extendieron por toda Europa, aprovechando el poder del viento que sopla y el agua que fluye. La leña se usaba para calentar las casas en invierno, para construir casas y barcos.

También fue la materia prima para la producción de carbón vegetal, que se utilizó en muchas ramas de la antigua industria, principalmente para la producción de vidrio, fundición de metales, producción de cerveza, teñido y producción de pólvora. La metalurgia consumió la mayor cantidad de carbón vegetal, especialmente para fines militares, pero no solo.

Las herramientas se construyeron primero de bronce, luego de hierro. En los siglos XIX y XVIII, la gran demanda de cañones arrasó los bosques en las zonas de los centros metalúrgico. Además, la retirada de nuevas tierras para tierras agrícolas contribuyó a la destrucción de los bosques.

El bosque creció, y parecía que países como España e Inglaterra enfrentaban una gran crisis en primer lugar debido al agotamiento de los recursos forestales. Teóricamente, el papel del carbón vegetal puede asumir el del carbón.

Sin embargo, esto requirió mucho tiempo, cambios tecnológicos y mentales, así como la provisión de formas económicas de transportar materias primas desde cuencas mineras remotas. Ya en el siglo XIX, el carbón comenzó a usarse en estufas de cocina, y luego para calefacción en Inglaterra. Requirió la reconstrucción de chimeneas o el uso de estufas de azulejos que antes eran raras.

A fines del siglo I, solo alrededor de 1/3/XNUMX de la hulla extraída se usaba en la industria. Usando las tecnologías conocidas en ese momento y reemplazando el carbón vegetal directamente con carbón, no fue posible fundir hierro de calidad decente. En el siglo XIX, la importación de hierro a Inglaterra desde Suecia, desde un país con abundancia de bosques y yacimientos de mineral de hierro, aumentó rápidamente.

Uso de coque para producir arrabio

Abraham Darby I (1678-1717) comenzó su carrera profesional como aprendiz en la fabricación de equipos de molienda de malta en Birmingham. Luego se mudó a Bristol, donde primero fabricó estas máquinas y luego pasó a la fabricación de latón.

1. Plantas en Coalbrookdale (foto: B. Srednyava)

Probablemente, fue el primero en reemplazar el carbón vegetal por carbón en el proceso de su producción. A partir de 1703 comenzó a fabricar ollas de hierro fundido y pronto patentó su método de utilización de moldes de arena.

En 1708 comenzó a trabajar en Coalbrookdale, luego un centro de fundición abandonado en el río Severn (1). Allí reparó el alto horno e instaló fuelles nuevos. Pronto, en 1709, se sustituyó el carbón vegetal por coque y se obtuvo hierro de buena calidad.

Anteriormente, muchas veces el uso de carbón en lugar de leña no tenía éxito. Por lo tanto, fue un logro técnico de época, que a veces se denomina el comienzo real de la era industrial. Darby no patentó su invento, pero lo mantuvo en secreto.

El éxito se debió al hecho de que usó el coque antes mencionado en lugar de la antracita regular, y que el carbón local era bajo en azufre. Sin embargo, en los siguientes tres años, luchó con tal declive en la producción que sus socios comerciales estuvieron a punto de retirar capital.

Así Darby experimentó, que el carbón se mezcla con coque, importó carbón y coque de Bristol, y el propio carbón de Gales del Sur. La producción aumentó lentamente. Tanto es así que en 1715 se construyó una segunda fundición. Él no sólo produce arrabio, sino también fundido en hierro fundido utensilios de cocina, ollas y teteras.

Estos productos se vendían en la región y su calidad era mejor que antes, y con el tiempo la empresa empezó a funcionar muy bien. Darby también extrajo y fundió el cobre necesario para fabricar latón. Además, tenía dos fraguas. Murió en 1717 a la edad de 39 años.

innovación

Además de la producción de hierro fundido y utensilios de cocina, ya seis años después de la construcción de la primera máquina de vapor atmosférica Newcomen en la historia de la humanidad (ver: МТ 3/2010, p. 16) en 1712, en Coalbrookdale comenzó la producción de piezas para él. Era una producción nacional.

2. Una de las piscinas, que forma parte del sistema de embalse para el accionamiento de los fuelles del alto horno. El viaducto ferroviario se construyó más tarde (foto: M. J. Richardson)

En 1722 se fabricó un cilindro de hierro fundido para un motor de este tipo, y durante los siguientes ocho años se fabricaron diez, y luego muchos más. Las primeras ruedas de hierro fundido para ferrocarriles industriales se fabricaron aquí en la década de 20.

En 1729 se fabricaron 18 piezas y luego se fundieron de la forma habitual. Abraham Darby II (1711-1763) comenzó a trabajar en fábricas en Coalbrookdale en 1728, es decir, once años después de la muerte de su padre, a la edad de diecisiete años. En las condiciones climáticas inglesas, el horno de fundición se apagó en la primavera.

Durante casi tres de los meses más calurosos no pudo trabajar, porque los fuelles eran accionados por ruedas hidráulicas, y en esta época del año la cantidad de lluvia era insuficiente para su trabajo. Por lo tanto, el tiempo de inactividad se utilizó para reparaciones y mantenimiento.

Para prolongar la vida útil del horno, se construyeron una serie de tanques de almacenamiento de agua que utilizaban una bomba de tracción animal para bombear agua desde el tanque más bajo hasta el más alto (2).

En 1742-1743, Abraham Darby II adaptó la máquina de vapor atmosférica de Newcomen para bombear agua, por lo que ya no se requerían las vacaciones de verano en la metalurgia. Este fue el primer uso de la máquina de vapor en la metalurgia.

3. Puente de hierro, encargado en 1781 (foto de B. Srednyava)

En el año 1749 Coalbrookdale Se crea el primer ferrocarril industrial. Curiosamente, desde la década de 40 hasta la de 1790, la empresa también se dedicó a la producción de armas, o más bien, a un departamento.

Esto puede resultar sorprendente, ya que Darby pertenecía a la Sociedad Religiosa de Amigos, cuyos miembros eran ampliamente conocidos como cuáqueros y cuyas creencias pacifistas impedían la fabricación de armas.

El mayor logro de Abraham Darby II fue el uso del coque en la producción de arrabio, del que luego se obtuvo hierro dúctil. Probó este proceso a finales de los años 40 y 50. No está claro cómo logró el efecto deseado.

Un elemento del nuevo proceso fue la selección de mineral de hierro con la menor cantidad de fósforo posible. Una vez que tuvo éxito, la creciente demanda llevó a Darby II a construir nuevos altos hornos. También en la década de 50, comenzó a alquilar tierras de las que extraía carbón y mineral de hierro; también construyó una máquina de vapor para drenar la mina. Amplió el sistema de abastecimiento de agua. Construyó una nueva presa. Le costó mucho dinero y tiempo.

Además, se puso en marcha un nuevo ferrocarril industrial en la zona de esta actividad. El 1 de mayo de 1755 se obtuvo el primer mineral de hierro de una mina secada al vapor, y dos semanas después se puso en funcionamiento otro alto horno, produciendo un promedio de 15 toneladas semanales de arrabio, aunque hubo semanas en las que Es posible obtener hasta 22 toneladas.

El horno de coque era mejor que el horno de carbón. El hierro fundido se vendió a los herreros locales. Además, la Guerra de los Siete Años (1756-1763) mejoró tanto la metalurgia que Darby II, con su socio comercial Thomas Goldney II, arrendó más terrenos y construyó tres altos hornos más junto con un sistema de depósito.

El famoso John Wilkinson tenía su compañía siderúrgica cerca, lo que convirtió a la región en el centro siderúrgico más importante de Gran Bretaña en el siglo 51. Abraham Darby II murió a la edad de 1763 en XNUMX.

la flor mas grande

Después de 1763, Richard Reynolds se hizo cargo de la empresa. Cinco años después, Abraham Darby III (1750-1789), de dieciocho años, comenzó a trabajar. Un año antes, en 1767, se tendieron por primera vez vías férreas, en Coalbrookdale. Para 1785 se habían construido 32 km de ellos.

4. Puente de hierro - fragmento (foto de B. Srednyava)

Al comienzo de la actividad de Darby III, tres fundiciones operaban en su reino: se arrendaron un total de siete altos hornos, fraguas, campos de minas y granjas. El nuevo jefe también tenía acciones en el vapor Darby, que traía madera de Gdansk a Liverpool.

El tercer auge más grande de Darby se produjo en la década de 70 y principios de la de 80, cuando compró altos hornos y uno de los primeros hornos de alquitrán. Construyó hornos de coque y alquitrán y se hizo cargo de un grupo de minas de carbón.

Amplió la fragua en Coalbrookdale y unos 3 km al norte, construyó una forja en Horshey, que más tarde se equipó con una máquina de vapor y produjo productos laminados forjados. La siguiente forja se estableció en 1785 en Ketley, otros 4 km al norte, donde se establecieron dos forjas de James Watt.

Colebrookdale reemplazó la máquina de vapor atmosférica Newcomen antes mencionada entre 1781 y 1782 con una máquina de vapor Watt, llamada "Decisión" en honor al barco del capitán James Cook.

Se estima que fue la máquina de vapor más grande construida en el siglo 1800. Vale la pena agregar que había unas doscientas máquinas de vapor en funcionamiento en Shropshire en XNUMX. Darby y socios abrieron mayoristas, incl. en Liverpool y Londres.

También se dedicaban a la extracción de piedra caliza. Sus granjas abastecían de caballos a los ferrocarriles, cultivaban cereales, árboles frutales, criaban ganado vacuno y ovino. Todos ellos se llevaron a cabo de una manera moderna para la época.

Se estima que las empresas de Abraham Darby III y sus asociados constituyeron el mayor centro de producción de hierro de Gran Bretaña. Sin duda, la obra más espectacular e histórica de Abraham Darby III fue la construcción del primer puente de hierro del mundo (3, 4). Cerca se construyó una instalación de 30 metros Coalbrookdale, se unió a las orillas del río Severn (ver MT 10/2006, p. 24).

Pasaron seis años entre la primera junta de accionistas y la inauguración del puente. Se fundieron elementos de hierro con un peso total de 378 toneladas en las obras de Abraham Darby III, quien fue el constructor y tesorero de todo el proyecto; pagó un extra por el puente de su propio bolsillo, lo que puso en peligro la seguridad financiera de sus actividades.

5. Canal de Shropshire, muelle de carbón (foto: Crispin Purdy)

Los productos del centro metalúrgico se enviaban a destinatarios a lo largo del río Severn. Abraham Darby III también participó en la construcción y mantenimiento de carreteras en el área. Además, se comenzó a trabajar en la construcción de una vía de vigas para botes a lo largo de las orillas del Severn. Sin embargo, la meta se alcanzó solo después de veinte años.

Añadamos que el hermano de Abraham III, Samuel Darby, era accionista, y William Reynolds, nieto de Abraham Darby II, fue el constructor del Canal de Shropshire, importante vía fluvial de la región (5). Abraham Darby III fue un hombre ilustrado, se interesó por la ciencia, especialmente la geología, tenía muchos libros e instrumentos científicos, como una máquina eléctrica y una cámara oscura.

Conoció a Erasmus Darwin, médico y botánico, abuelo de Charles, colaboró ​​con James Watt y Matthew Boulton, constructores de máquinas de vapor cada vez más modernas (ver MT 8/2010, p. 22 y MT 10/2010, p. 16).

En metalurgia, en la que se especializó, no conoció nada nuevo. Murió en 1789 a la edad de 39 años. Francis, su hijo mayor, tenía entonces seis años. En 1796, el hermano de Abraham, Samuel, murió, dejando a su hijo Edmund, de 14 años.

A la vuelta de los siglos XVIII y XIX

6. Philip James de Lutherbourg, Coalbrookdale de noche, 1801

7. Iron Bridge en Sydney Gardens, Bath, fundido en Coalbrookdale en 1800 (foto: Plumbum64)

Tras la muerte de Abraham III y su hermano, los negocios familiares se deterioraron. En cartas de Boulton & Watt, los compradores se quejaron de los retrasos en las entregas y de la calidad del hierro que recibieron del área de Ironbridge en el río Severn.

La situación comenzó a mejorar a principios de siglo (6). Desde 1803, Edmund Darby dirigió una herrería especializada en la producción de puentes de hierro. En 1795, hubo una inundación única en el río Severn que arrasó con todos los puentes que cruzaban este río, solo sobrevivió el puente de hierro de Darby.

Esto lo hizo aún más famoso. construir puentes en Coalbrookdale se publicaron en todo el Reino Unido (7), los Países Bajos e incluso Jamaica. En 1796, Richard Trevithick, el inventor de la máquina de vapor de alta presión, visitó la fábrica (MT 11/2010, p. 16).

Hizo aquí, en 1802, una máquina de vapor experimental que funcionaba según este principio. Pronto construyó aquí la primera locomotora de vapor que, lamentablemente, nunca se puso en funcionamiento. En 1804 en Coalbrookdale desarrolló una máquina de vapor de alta presión para una fábrica textil en Macclesfield.

Al mismo tiempo, se estaban produciendo motores del tipo vatios e incluso el tipo más antiguo de Newcomen. Además, se realizaron elementos arquitectónicos, como arcos de hierro fundido para el techo de cristal o marcos de ventanas neogóticas.

La oferta incluye una gama excepcionalmente amplia de productos de hierro, como piezas para minas de estaño de Cornualles, arados, prensas de frutas, bastidores de camas, básculas de reloj, rejillas y hornos, por nombrar solo algunos.

Cerca, en el mencionado Horshey, la actividad tenía un perfil completamente diferente. Producían arrabio, que generalmente se procesaba en el sitio en la fragua, en barras y láminas forjadas, se construían ollas forjadas; el resto del arrabio se vendía a otros condados.

El período de las guerras napoleónicas, que fue en ese momento, fue el apogeo de la metalurgia y las fábricas en la región. Coalbrookdaleutilizando nuevas tecnologías. Sin embargo, Edmund Darby, como miembro de la Sociedad Religiosa de Amigos, no participó en la fabricación de armas. Murió en 1810.

8. Halfpenny Bridge, Dublín, fundido en Coalbrookdale en 1816.

Después de las Guerras Napoleónicas

Tras el Congreso de Viena de 1815, finalizó el período de alta rentabilidad de la metalurgia. EN Coalbrookdale Todavía se hacían fundiciones, pero solo con hierro fundido comprado. La compañía también hacía puentes todo el tiempo.

9. Puente Macclesfield en Londres, construido en 1820 (foto de B. Srednyava)

Las más famosas son la columna en Dublín (8) y las columnas del puente Macclesfield sobre el canal del regente en Londres (9). Después de Edmund, las fábricas fueron dirigidas por Francis, hijo de Abraham III, con su cuñado. A fines de la década de 20, fue el turno de Abraham IV y Alfred, hijos de Edmund.

En la década de 30 dejó de ser una planta tecnológica, pero los nuevos dueños introdujeron los ya conocidos procesos modernos en hornos y hornos, así como nuevas máquinas de vapor.

En ese momento, por ejemplo, aquí se produjeron 800 toneladas de láminas de hierro para el casco del barco de Gran Bretaña, y pronto tubos de hierro para conducir vehículos ferroviarios ligeros en el camino de Londres a Croydon.

Desde la década de 30, la fundición St. Coalbrookdale objetos de arte de hierro fundido: bustos, monumentos, bajorrelieves, fuentes (10, 11). La fundición modernizada era en 1851 la más grande del mundo y en 1900 empleaba a mil trabajadores.

Sus productos participaron con éxito en numerosas exposiciones internacionales. EN Coalbrookdale en la década de 30 se inició también la producción de ladrillos y tejas para la venta, y 30 años después se extrajo la arcilla, de la cual se elaboraban jarrones, jarrones y ollas.

Por supuesto, los equipos de cocina, las máquinas de vapor y los puentes se han construido tradicionalmente de forma continua. Desde mediados del siglo XIX, las fábricas han sido dirigidas por personas en su mayoría ajenas a la familia Darby. Alfred Darby II, quien se jubiló en 1925, fue la última persona en el negocio que estuvo pendiente del negocio.

Desde principios de la década de 60, los hornos de puente de hierro, al igual que otros centros de fundición de hierro en Shropshire, perdieron gradualmente su importancia. Ya no podían competir con las empresas de esta industria ubicadas en la costa, que se abastecían directamente de los barcos con mineral de hierro importado más barato.

10. La fuente del pavo real, proyectada en Colebrookdale, se encuentra actualmente en Christchurch, Nueva Zelanda, como se ve hoy (foto de Johnston DJ)

11. Detalle de la Fuente del Pavo Real (foto: Christoph Mahler)