冶金王朝コールブルックデール
コールブルックデールは、歴史的な地図上で特別な場所です。 それは初めてここにありました：鋳鉄は鉱物燃料（コークス）を使用して製錬され、最初の鉄のレールが使用され、最初の鉄の橋が建設され、最も古い蒸気エンジンの部品が作られました。 この地域は、橋の建設、蒸気機関の製造、芸術的な鋳造で有名でした。 ここに住むダービー家の数世代は、自分たちの生活を冶金と結びつけてきました。
エネルギー危機の黒いビジョン
過去何世紀にもわたって、エネルギー源は人間や動物の筋肉でした。 中世には、風や水の流れの力を利用した水車や風車がヨーロッパ各地に普及しました。 薪は冬の暖房や家や船の建設に使用されました。
また、木炭製造の原料でもあり、主にガラス製造、金属精錬、ビール製造、染色、火薬製造など、多くの古い産業で使用されていました。 最大量の木炭は冶金、特に軍事目的で消費されましたが、それだけではありません。
道具は最初は青銅で作られ、次に鉄で作られました。 XNUMX世紀からXNUMX世紀にかけて、大砲への大きな需要により、センターの地域の森林が荒廃しました 冶金学的な。 さらに、新たな農業用地の接収が森林破壊の一因となった。
森林は成長しており、スペインやイギリスなどの国々が森林資源の枯渇による深刻な危機に最初に直面しているように見えました。 理論的には、木炭の役割は硬炭に引き継がれる可能性があります。
しかし、これには多くの時間、技術的、精神的な変化が必要であり、また遠くの採掘場から原材料を輸送する経済的な方法を提供する必要もありました。 すでにXNUMX世紀には、石炭はキッチンストーブで使用され始め、その後イギリスでは暖房目的で使用され始めました。 暖炉の再建や、以前は珍しいタイル張りのストーブの使用が必要でした。
1 世紀の終わりには、生産された石炭の約 3/XNUMX しか産業に使用されませんでした。 当時知られていた技術を使用し、木炭を直接硬炭に置き換えても、まともな品質の鉄を製錬することはできませんでした。 XNUMX世紀には、森林と鉄鉱石の鉱床が豊富な国であるスウェーデンからイギリスへの鉄の輸入が急速に増加しました。
コークスを使用して鋳鉄を製造する
アブラハム ダービー 1678 世 (1717 ～ XNUMX 年) は、バーミンガムの麦芽製粉機械メーカーの見習いとしてプロとしてのキャリアをスタートしました。 その後、彼はブリストルに移り、そこで最初にこれらの機械を製造し、その後真鍮の製造を始めました。
1. コールブルックデールの植物 (写真: B. Srednyava)
おそらく、その製造過程で木炭を石に置き換えることに初めて成功したのは彼でしょう。 1703 年から鋳鉄鍋の製造を開始し、すぐに砂型を使用する方法の特許を取得しました。
1708 年に彼は働き始めました。 コールブルックデール、その後セバーン川の放棄された製錬センター (1)。 そこで彼は高炉を修理し、新しいベローズを取り付けました。 すぐに 1709 年に木炭はコークスに取って代わられ、良質の鉄が得られるようになりました。
過去には、薪の代わりに石炭を使用しても失敗することが何度もありました。 したがって、これは画期的な技術的成果であり、事実上の工業化時代の始まりと呼ばれることもありました。 ダービーは自分の発明の特許を取得しませんでしたが、秘密にしておきました。
成功したのは、普通の石炭ではなく前述のコークスを使用したことと、地元の石炭には硫黄分がほとんど含まれていなかったことによる。 しかし、その後 XNUMX 年間、彼は生産量の大幅な減少に苦しみ、ビジネスパートナーは資本の撤退を検討しました。
そこでダービーは実験して、木炭とコークスを混合し、石炭とコークスをブリストルから輸入し、石炭を南ウェールズから輸入しました。 生産量はゆっくりと増加しました。 そのため、1715 年に XNUMX つ目の精錬炉を建設しました。 彼は鋳鉄を製造するだけでなく、それを溶かして鋳鉄の台所用品、鍋、やかんを作りました。
これらの製品はその地域で販売され、その品質は以前よりも向上し、時間が経つにつれて会社の業績は非常に良くなりました。 ダービーは真鍮の製造に必要な銅の採掘と精錬も行っていました。 さらに、彼は1717つの鍛冶場を持っていました。 彼は 39 年に XNUMX 歳で亡くなりました。
イノベーション
鋳鉄や台所用品の生産に加えて、3 年に人類史上初の大気蒸気エンジンであるニューコメン (参照: MT 2010/16、p. 1712) が建設されてからわずか XNUMX 年後に、 コールブルックデール その部品の生産を開始しました。 国民的作品でした。
2. 高炉のベローズを駆動するための貯留システムの一部であるプールの XNUMX つ。 鉄道の高架橋は後に建設されました (写真: MJ Richardson)
1722 年にそのようなエンジン用の鋳鉄シリンダーが作られ、その後 20 年間で XNUMX 個が作られ、その後さらに多くのシリンダーが作られました。 産業鉄道用の最初の鋳鉄車輪は XNUMX 年代にここで製造されました。
1729 年に 18 個の作品が作られ、通常の方法で鋳造されました。 アブラハム ダービー 1711 世 (1763-XNUMX) は、以下の工場で働き始めました。 コールブルックデール 1728年、つまり父親の死からXNUMX年後、XNUMX歳の時だった。 英国の気候条件では、製錬所は春に操業を停止しました。
最も暑い月のうちほぼ XNUMX か月間、彼は仕事ができませんでした。ふいごは水車によって駆動されており、この時期には雨量が水車を稼働させるのに十分ではなかったためです。 したがって、強制ダウンタイムは修理とメンテナンスに使用されました。
炉の寿命を延ばすために、動物動力のポンプを使用して水を最下層の貯水池から最上層の貯水池まで汲み上げる一連の貯水タンクが建設されました (2)。
1742 年から 1743 年にかけて、アブラハム ダービー XNUMX 世は、ニューコメンの大気蒸気エンジンを水の汲み上げに採用したため、冶金学の夏休みは不要になりました。 これは冶金学における蒸気エンジンの最初の使用でした。
3. 1781 年に就役した鉄橋 (写真提供: B. Srednyava)
1749年にその領土で コールブルックデール 最初の産業鉄道が創設されました。 興味深いことに、40年代から1790年代まで、同社は武器、またはむしろ部門の生産にも従事していました。
ダービーは宗教友協会に属しており、その会員はクエーカー教徒として広く知られており、平和主義の信念により武器の製造を妨げていたため、これは驚くべきことかもしれない。
アブラハム ダービー 40 世の最大の功績は、鋳鉄の製造にコークスを使用したことであり、その後、そこから可鍛鋳鉄が製造されました。 彼は 50 年代から XNUMX 年代の変わり目にこのプロセスを試みましたが、どのようにして望ましい効果を達成したのかは不明です。
新しいプロセスの要素の 50 つは、リンができるだけ少ない鉄鉱石を選択することでした。 成功すると、需要の増大により、ダービー XNUMX 世は新しい高炉を建設するようになりました。 また XNUMX 年代には、石炭と鉄鉱石を採掘する土地を借り始めました。 彼はまた、鉱山から排水するための蒸気エンジンも作りました。 彼は給水を拡大した。 彼は新しいダムを建設した。 それは彼に多くのお金と時間を費やしました。
さらに、この活動の分野で新しい産業鉄道が開始されました。 1 年 1755 月 15 日、最初の鉄鉱石が蒸気機関によって乾燥されたシャフトから抽出され、22 週間後には別の高炉が稼働し、週に平均 XNUMX トンの銑鉄が生産されました。 XNUMXトンまで採取可能でした。
コークス炉は石炭炉よりも優れていることが判明しました。 鋳鉄は地元の鍛冶屋に販売されました。 さらに、七年戦争 (1756 ～ 1763 年) によって冶金技術が大幅に向上したため、ダービー XNUMX 世はビジネス パートナーのトーマス ゴールドニー XNUMX 世とともにさらに多くの土地を借り、さらに XNUMX つの高炉と貯留システムを建設しました。
有名なジョン ウィルキンソンは近くに鉄鋼会社を構えており、この地域は 51 世紀の英国で最も重要な鉄鋼の中心地となりました。 アブラハム・ダービー1763世はXNUMX年に亡くなった。
最大の花
1763 年以降、同社はリチャード・レイノルズが率いました。 1750 年後、1789 歳のエイブラハム ダービー 1767 世 (XNUMX-XNUMX) が働き始めました。 その前年の XNUMX 年に初めて鉄道が敷設されました。 コールブルックデール。 1785 年までに、そのうち 32 km が建設されました。
4. 鉄の橋 - 断片 (B. Srednyava による写真)
ダービー XNUMX 世の活動の開始時に、彼の王国では XNUMX つの冶金工場が操業し、合計 XNUMX つの高炉、鍛冶場、鉱山原、農場がリースされました。 新しい社長は、グダニスクからリバプールまで木材を輸送するダービー号の株式も所有していた。
ダービーの第 70 回ビジネス ブームは 80 年代から XNUMX 年代初頭にかけて起こり、彼は高炉と最初の樹脂炉の XNUMX つを購入しました。 彼はコークスとタールの炉を建設し、炭鉱群を引き継ぎました。
彼は鍛冶場を次のように拡張しました コールブルックデール そして約 3 km 北のホースヘイに鍛冶場を建設しました。後に蒸気エンジンが装備され、鍛造鋼が生産されました。 次の鍛冶場は 1785 年にさらに 4 km 北のケトリーに設立され、そこで XNUMX つのジェームス ワット鍛冶場が設立されました。
コールブルックデールは、1781 年から 1782 年にかけて、前述のニューコメンの大気用蒸気エンジンを、ジェームズ クック船長の船にちなんで「ディシジョン」と名付けられたワットの蒸気エンジンに置き換えました。
これは 1800 世紀に建造された最大の蒸気機関であると推定されており、XNUMX 年にはシュロップシャー州で約 XNUMX 基の蒸気機関が稼働していたことを付け加えておきます。 ダービーとパートナーは卸売業者を設立しました。 リバプールとロンドンで。
彼らは石灰石の採掘も始めました。 彼らの農場は鉄道に馬を供給し、穀物、果樹を栽培し、牛や羊を飼育しました。 それらはすべて当時としては近代的な方法で行われました。
アブラハム ダービー 3 世とその仲間たちの企業は、英国最大の鉄生産の中心地を構成していたと推定されています。 間違いなく、エイブラハム ダービー 4 世の最も壮大で歴史的な仕事は、世界初の鉄橋の建設でした (30, XNUMX)。 近くに高さXNUMXメートルの物体が建てられた コールブルックデール、セヴァーン川の岸辺に加わった（MT 10/2006、p. 24 を参照）。
最初の株主総会から橋の開通までに 378 年が経過しました。 合計 XNUMX トンの鉄要素は、プロジェクト全体の建設者および財務担当者であるエイブラハム ダービー XNUMX 世によって鋳造されました。彼は橋の追加料金を自腹で支払ったため、彼の活動の経済的安全が危険にさらされました。
5. シュロップシャー運河、石炭桟橋 (写真: Crispin Purdy)
冶金センターの製品はセヴァーン川沿いの受取人に出荷されました。 アブラハム ダービー XNUMX 世は、この地域の道路の建設と維持にも携わりました。 さらに、セヴァーン川の岸辺に沿ってボートと梁が通る道の建設工事も始まりました。 しかし、その目標はわずか XNUMX 年後に達成されました。
アブラハム 5 世の弟サミュエル ダービーが株主であり、エイブラハム ダービー XNUMX 世の孫であるウィリアム レイノルズがこの地域の重要な水路であるシュロップシャー運河の建設者であったことを付け加えます (XNUMX)。 アブラハム ダービー XNUMX 世は啓蒙の人であり、科学、特に地質学に興味があり、多くの本や電気機械やカメラ オブスキュラなどの科学機器を所有していました。
彼は医師であり植物学者であり、チャールズの祖父であるエラスムス・ダーウィンに会い、ますます近代的な蒸気エンジンの製造業者であるジェームズ・ワットとマシュー・ボールトンと協力しました (MT 8/2010, p. 22 および MT 10/2010, p. 16 を参照)。
彼が専門とする冶金学においては、何も新しいことを知りませんでした。 彼は 1789 年に 39 歳で亡くなりました。 彼の長男であるフランシス君は当時1796歳でした。 14年、アブラハムの弟サミュエルはXNUMX歳の息子エドマンドを残して亡くなりました。
XNUMX 世紀と XNUMX 世紀の変わり目
6. フィリップ・ジェームス・ド・ルーザーブール、夜のコールブルックデール、1801年
7. バースのシドニー・ガーデンにある鉄橋、1800年にコールブルックデールで鋳造されたもの（写真：Plumbum64）
アブラハム XNUMX 世とその弟の死後、家業は衰退しました。 ボールトン・アンド・ワット社からのバイヤーからの手紙には、配達の遅れとセヴァーン川沿いのアイアンブリッジ地区から受け取った鉄の品質について苦情が書かれていた。
状況は今世紀の変わり目に改善し始めました (6)。 1803 年から、エドモンド ダービーは鉄橋の製造を専門とする製鉄所を経営しました。 1795 年にセヴァーン川で独特の洪水が発生し、この川にかかる橋がすべて流され、鉄のダービー橋だけが生き残りました。
これにより彼はさらに有名になりました。 橋を鋳造する コールブルックデール 英国全土 (7)、オランダ、さらにはジャマイカにも駐留しています。 1796 年、高圧蒸気エンジンの発明者であるリチャード トレビシックが工場を訪問しました (MT 11/2010、p. 16)。
1802 年にここで、彼はこの原理で動作する実験的な蒸気エンジンを作成しました。 すぐに彼はここで最初の蒸気機関車を製造しましたが、残念ながら運転されることはありませんでした。 1804年に コールブルックデール マックルズフィールド繊維工場用の高圧蒸気エンジンを開発しました。
同時に、ワット型とさらに古いニューコメン型のエンジンも生産されました。 さらに、ガラス屋根の鋳鉄アーチやネオゴシック様式の窓枠などの建築要素も製作されました。
製品には、ほんの数例を挙げると、コーンウォールのブリキ鉱山の機械部品、鋤、フルーツプレス、ベッドフレーム、時計秤、火格子、オーブンなど、非常に幅広い鉄製品が含まれています。
近くの前述のホーシーでは、活動はまったく異なるプロファイルを持っていました。 彼らは銑鉄を生産し、通常は現場で鍛造され、鍛造バーとシートに加工され、鍛造ポットが作られました - 残りの銑鉄は他の郡に売却されました.
当時のナポレオン戦争の時代は、この地域の冶金と工場の全盛期でした。 コールブルックデール新しいテクノロジーを使用しています。 しかし、エドモンド・ダービーは宗教友協会の会員として武器の製造には関与していませんでした。 彼は 1810 年に亡くなりました。
8. ダブリンのハーフペニー橋、1816 年にコールブルックデールで鋳造。
ナポレオン戦争後
1815 年のウィーン会議の後、冶金学の高収益の時代は終わりました。 で コールブルックデール 鋳物は依然として製造されていましたが、購入した鋳鉄からのみ使用されていました。 同社は橋梁も常に製造していました。
9. 1820年に建設されたロンドンのマックルズフィールド橋（写真提供：B. Srednyava）
最も有名なのは、ダブリンの柱 (8) とロンドンのリージェンツ運河にかかるマックルズフィールド橋の柱 (9) です。 エドマンドの後は、アブラハム 20 世の息子であるフランシスが義理の弟とともに工場を管理しました。 XNUMX年代の終わりには、エドマンドの息子であるアブラハムXNUMX世とアルフレッドの番になりました。
30 年代には、この工場はもはや技術的に進んだ工場ではありませんでしたが、新しい所有者は炉や炉によく知られた近代的なプロセスと新しい蒸気エンジンを導入しました。
たとえば当時、グレートブリテン号の船体用に 800 トンの鉄板がここで生産され、すぐにロンドンからクロイドンまでのライトレール輸送を推進するための鋳鉄パイプが製造されました。
30 年代以来、St. コールブルックデール 鋳鉄製の美術品 - 胸像、モニュメント、レリーフ、噴水 (10、11)。 近代化された鋳造工場は 1851 年には世界最大となり、1900 年には XNUMX 人の労働者を雇用していました。
それから作られた製品は、数多くの国際展示会に参加して成功を収めています。 で コールブルックデール 30年代には販売用のレンガやタイルの生産も始まり、30年後には粘土が採掘され、そこから花瓶、花瓶、鉢が作られました。
もちろん、厨房機器、蒸気機関、橋などは伝統的に継続的に生産されてきました。 1925 世紀半ば以降、工場は主にダービー家以外の人々によって運営されるようになりました。 XNUMX 年に引退したアルフレッド ダービー XNUMX 世は、この事業を監督した最後の人物でした。
60 年代初頭から、シュロップシャー州の他の鉄精錬センターと同様に、鉄橋炉の重要性は徐々に低下しました。 安価な輸入鉄鉱石が船舶から直接供給されていた沿岸部にあるこの産業の企業と競争することはもはやできなくなった。
10. 今日見られるように、コールブルックデールに鋳造されたピーコック噴水は現在ニュージーランドのクライストチャーチに立っています（ジョンストンDJによる写真）
11. 孔雀の噴水の破片 (写真: Christoph Machler)
