У пивоваров есть способ прокаливать каменный уголь совершенно так, как обугливают дерево... Приготовленный таким образом уголь называют коксом: он даёт почти столько же тепла, как древесный уголь, и может заменять его почти во всех случаях, кроме того, однако, случая, когда требуется выплавлять и фришевать железо.

Из английской книги 1686 г.

 

В результате и формирования во второй половине XVI в. двухстадийной технологии производства железа «руда – чугун – железо» и быстрого расширения области применения чугуна доминирующим агрегатом для выплавки железа из руд стала доменная печь.

Если высота доменных печей в XVI в. составляла около 4,5 м, то доменные печи XVII в. были почти в два раза выше и достигали 9 м в высоту. Для обеспечения таких домен воздушным дутьём применяли мощные водяные колёса и специальные деревянные мехи (наиболее удачная конструкция воздуходувного комплекса была разработана в 1620 г. на заводах промышленного региона Гарц в Германии).

На протяжении более чем столетнего периода Британия была одной из ведущих металлургических держав. Она также являлась лидером в технологическом отношении, в частности, мощное развитие чёрной металлургии России при Петре I было обеспечено, не в последнюю очередь, английскими специалистами и технологиями.

Проблема эта серьёзно беспокоила все слои британского общества: простолюдины шутили, что если бы Иуда жил в Англии, то не нашёл бы осины, чтобы повеситься, а парламент регулярно рассматривал этот вопрос на своих заседаниях. Так, в 1651 г., на одном из заседаний лорд Эвелин выступил с речью, названной им «О всепожирающих железных и стекольных заводах».

В XVIII в. проблема нехватки леса затронула континентальную Европу, в частности Францию: «Многочисленные заводы, разбросанные по всем углам Франции и едва справляющиеся с удовлетворением разнообразных потребностей в железе нашего сельского хозяйства, наших фабрик и наших арсеналов, поглощают ежегодно такое количество древесного угля, которое, будучи подсчитано, кажется поистине ужасающим, и, к несчастью, не вызывает сомнений, что в нескольких частях империи это потребление древесного угля слишком не соответствует нынешнему состоянию большинства наших гибнущих лесов».

Итак, в первой половине XVIII в. чёрная металлургия Великобритании стала, фактически, тормозом зарождающейся Промышленной революции. Как и столетие спустя, когда изобретение способа производства жидкой (литой) стали было настолько необходимо промышленности, что оно просто не могло не произойти, переход на новый вид топлива для доменной печи был той самой «прорывной» инновацией, которую все ждали, и которая должна была дать выход накопленным к тому времени производительным силам.

Первое письменное упоминание об использовании угля в Великобритании относится к 852 г. (некто Вульфред обязывался доставлять его монахам аббатства Медхемстед в числе прочего топлива).

Основная трудность состояла в том, что проблема была комплексной, и для её решения нельзя было придумать простой способ.

Первые известные попытки замены древесного угля каменным при выплавке железа относятся к концу XVI в. Патент на производство железа и выплавку свинца «с использованием земляного угля, морского угля и торфа» получили в 1589 г. Томас Проктор и Виллиам Петерсон.

В 1612 г. патент на производство железа с применением каменного угля был выдан Симону Стюртеванту (Simon Sturtevant), по происхождению немцу. Стюртевант родился в 1570 г. в графстве Линкольншир, в 1586 г. поступил в Колледж Христа (Christ's College) в Кембридже, в 1590 г. получил степень бакалавра искусств, а в 1593 - магистра искусств.

Первым, кому, по-видимому, удалось достичь определённых успехов в доменной плавке на каменном угле, был Дад Дадли (Dudd, или Dud Dudley) – незаурядный человек и инженер, проживший полную приключений жизнь, которую позднее описал в книге «Metallum Martis».

После реставрации монархии Дадли попытался вернуть себе свои права, однако ходатайства его были приняты довольно холодно. Тогда он и написал книгу с посвящением «почтенному Большому совету Его Величества», озаглавленную «Metallum Martis», или «Изготовление железа с использованием земляного угля и морского угля».

После Дадли возобновилась серия безуспешных попыток. Так, немец по фамилии Блауенштейн (Блюстон) соорудил в 1677 г. близ Венсбери печь, «столь остроумно построенную, что многие предсказывали ему успех». Это была отражательная печь, «где пламя, изгибаясь, лизало руду, помещенную вне очага».

Именно в это время в небольшом селении Коалбрукдейл (Coalbrookdale) на своём металлургическом заводе работал вместе с компаньонами скромный молодой квакер Абрахам II Дарби (Darby) – второй представитель самой известной металлургической династии, которому было суждено войти в историю как человеку, сделавшему возможным использование каменного угля в чёрной металлургии.

Основатель одного из самых известных кланов промышленников металлургов – Абрахам Дарби – родился 14 апреля 1678 г. в местечке Ренснест (Wrens Nest) в графстве Стаффордшир в семье йомена (мелкого землевладельца) Джона Дарби и Энн Бэйлис. Интересный факт: прабабушка Абрахама Дарби со стороны отца, Джейн Саттон, была дочерью Эдварда Саттона, лорда Дадли, и Элизабет Томлисон, т.е. приходилась родной сестрой, а сам Абрахам, таким образом – двоюродным племянником Даду Дадли.

Смерть Абрахама Дарби, бывшего душой предприятия, привела дела в беспорядок. Его собственная доля была заложена Томасу Голдни, который оставался «мажоритарным акционером» до своей смерти в 1731 г. Ричард Форд, женатый на дочери Абрахама Мэри, стал управляющим, однако после смерти жены Абрахама Дарби её брат Томас Бейлис выступил как кредитор и попытался продать завод.

Завершая наше «расследование» по проблеме использования каменного угля при производстве чугуна и его переделе в железо, можно предположить следующую последовательность шагов, предпринятых для её решения.