Перевод: М.В. Швырёв (разделы Metallurgy
и Mining
)
Источник: Industrial Revolution.
Основные изменения в металлообрабатывающей промышленности в эпоху промышленной революции была заключены в замене органического топлива, на основе древесины, на ископаемое топливо, на основе угля. Многое из этого произошло несколько до промышленной революции, основанной на инновациях сэра Клемент Клерка и других людей в 1678 году, работающих на угле отражательных печах известный как купола
. Они были обеспечены огнем, в котором содержится угарный газ и получали при этом сниженное содержание оксида металла. Это имеет то преимущество, что примеси (например, серы) в угле не мигрируют в металл. Эта технология была применена в 1678 году, и с с 1687 года была опробована на меди. Такая технология также начала применяться для чугунолитейных работ в 1690 году.
За этим последовали нововведения Абрахама Дарби, который добился больших успехов использования кокса в качестве топлива его доменных печей на Coalbrookdale в 1709 году. Тем не менее, для изготовления железа, кокс был использован в основном для производства товаров из литого железа, таких как кастрюли и чайники. У него было преимущество над своими соперниками в том, что его горшками, а это был запатентованный процесс, были тоньше и дешевле, чем у других. Кокс для изготовления чугуна почти не использовался, а также для производства сортового проката в кузницах до середины 1750-х годов, вплоть до того времени, когда его сын Авраам Дарби II построил Horsehay и Ketley печи (недалеко от Coalbrookdale). К тому времени, коксовый
чугун был дешевле, чем угольный
чугун.
В те далекие времена многие потребительские товары все еще изготавливались в кузницах. Тем не менее, новые процессы изготовления были приняты в последующие годы. Первый процесс сегодня называется заливка и штамповка, но это был заменен пудлинговым процессом Генри Корта. С 1785 года, возможно потому, что улучшенная версия заливки и штамповке должна была выйти из патентов, началось большое расширение британского черной металлургии. Новые процессы не зависили от использования угля, и поэтому не ограничивали использование угольных источников.
До того времени, британские производители железа использовали значительное количество импортного железа в дополнение к собственным поставкам. Поставки приходили главным образом из Швеции начиная с середины семнадцатого века, а затем и из России в конце 1720-х годов. Однако, начиная с 1785 года, импорт сократился в связи с новой технологией производства чугуна, и Британия стала экспортером сортового проката, а также производства товаров народного потребления кованого железа.
Так как железо становится более дешевым и обильным, оно также стало основным конструкционным материалом после строительства инновационного железного моста в 1778 году Абрахамом Дарби III.
Улучшение было сделано в производстве стали, которая была дорогим товаром и используются только там, где железо не справится, например, на передней кромке режущих инструментов. Бенджамин Хантсман разработал свой метод тигля стали в 1740-е. Сырьем для этого был особый вид стали, сделанный с помощью процесса цементации.
Поставка дешевого железа и стали способствовали развитию котлов паровых машин, что в конечном итоге привело к глобоальному построению железных дорог. Улучшения станков позволило лучше обрабатывать чугун и сталь и дальнейшему росту промышленносит Великобритании.
Добыча угля в Великобритании, в частности, в Южном Уэльсе началась рано. Прежде, чем возник паровой двигатель, уголь добывался в ямах, вырытых на поверхности земли. В других случаях, если геология была благоприятной, уголь добывали с помощью штольней в сторону холма. Валовая добыча угля была в некоторых областях, но ограничивающим фактором стала проблема удаления воды из штольней. Это могло быть устранено путем перевозки ведер воды до вала или в сточный канал (туннель в горе для отвода шахты). В любом случае, вода должна быть сброшена в ручей или канаву на уровне, где она может стекать под действием силы тяжести. Введение парового двигателя в значительной степени способствовали удалению воды и поддержкой валов на достаточно глубокими, позволяя добывать больше угля. Это были события, которые начались до промышленной революции, но и принятие более эффективной паровой машины Джеймса Уатта с 1770-х годов способствовало сокращению расходов на топливо в двигателях, что делает ее более выгодной в свете всего технологического процесса Великобритании тех далеких лет.