Historia pierwszej maszyny parowej zbudowanej na Śląsku
Tradycyjnie w drugą środę miesiąca, 8 maja 2019 roku, odbył się kolejny wykład w ramach cyklu „Spotkania w dolinie”, zorganizowany przez Stowarzyszenie Dolina Małej Panwi. Tym razem Józef Tomasz Juros przedstawił efekty ponad dwuletnich poszukiwań, w często dotychczas nieznanych źródłach, informacji o budowanych w Hucie Małapanew maszynach parowych.
W roku 1763 technik laboratoryjny, pracujący na Uniwersytecie w Glasgow, James Watt (1736-1819) otrzymał zlecenie naprawy modelu urządzenia Newcommena i po wielu próbach znacznie je udoskonalił. Udoskonalenia Watta sprawiły, że maszynę wykorzystywano już nie tylko do odwadniania szybów kopalnianych. W roku 1766 po raz pierwszy maszyna parowa została użyta do napędu miechów hutniczych. Efektem kolejnych udoskonaleń Watta, było rozpoczęcie w Soho pod Birmingham w roku 1775, w spółce z Boultonem, produkcji silników parowych na sprzedaż. Watt po raz pierwszy zastosował rozwiązanie polegające na podawaniu pary przed i za tłokiem, co znacznie usprawniło pracę maszyny. Historia maszyn parowych Newcommena i Watta, oraz ich zastosowania w przemyśle, rozegrała się na przestrzeni kilkudziesięciu lat XVIII wieku w Anglii. Jak wkrótce miało się okazać, zrewolucjonizowała ona rozwój przemysłu na całym świecie.
Minister Heinitz odpowiedzialny w rządzie Fryderyka Wielkiego z rozwój przemysłowy Prus oraz hrabia von Reden zawiadujący wówczas śląskim przemysłem, szybko docenili angielskie odkrycia. Maszyna parowa, zastosowana do odwadniania kopalń, miała okazać się jedynym rozwiązaniem, pozwalającym na eksploatację tarnogórskich kopalń. Watt i Boulton nie byli jednak skorzy do sprzedaży opatentowanej przez siebie technologii. Po licznych podróżach pruskich specjalistów do Anglii, Carl Friedrich Bückling zbudował pierwszą na terenie Niemiec maszynę parową, zdolną do długotrwałej pracy. Została uruchomiona 23 sierpnia 1785 roku w Hettstädt. W jej budowie uczestniczył, określany jako „dobra głowa do mechaniki”, August Friedrich Holzhausen. Niewiele lat później, po przybyciu na Śląsk, miał stać się znanym samodzielnym budowniczym maszyn parowych. Maszyna zbudowana przez Bücklinga ulegała jednak częstym awariom i nadal nie była zdolna do ciągłej pracy. Bücklingowi przypisuje się autorstwo pierwszych maszyn na Śląsku, gdzie dzięki von Redenowi podniesiono wytwarzanie wysokiej jakości żelaza do takiego poziomu, że możliwe było rozpoczęcie produkcji części do budowy kolejnych maszyn. Jakkolwiek zasługi Bücklinga w tej dziedzinie są niepodważalne, nie on miał się okazać autorem rozpoczęcia samodzielnej produkcji maszyn parowych na Śląsku.
Królewska Huta Małapanew (Malapane), wybudowana przez nadleśniczego królewskiego Rhedanza w roku 1754 przede wszystkim dla produkcji militarnej, była początkowo jednym z wielu podobnych, niewielkich zakładów hutniczych na Śląsku, kierowanym przez Izbę Wojenno – Domenalną (Kriegs- und Domänenkammer). Dopiero dokonane za sprawą Redena przejęcie Huty pod zarząd cywilny Wyższego Urzędu Górniczego we Wrocławiu w roku 1780, pozwoliło wynieść ją do wysokiego, porównywalnego z angielskim poziomu. W tym celu konieczna była najpierw przebudowa obydwu wielkich pieców i wyposażenie ich w sprowadzone z Anglii nowoczesne dmuchawy cylindryczne, oraz zorganizowanie niespotykanych w tamtych czasach, doskonale wyposażonych warsztatów maszynowych. William Wilkonson sprowadzony został do Huty Malapane w roku 1789 , celem przeprowadzenia prób wytopu z użyciem koksu. Zostały one uwieńczone sukcesem, a pierwszego udanego spustu dokonano 19 listopada tego roku. Nadzór nad modernizacją sprawował, zarządzający Hutą, Johann Friedrich Wedding.
O Hucie w Ozimku na początku XIX wieku w swej relacji francuski baron de Villfosse pisał: “W Hucie Malapane znajdują się dwa wysokie piece (…). Pracujący piec ma wysokość 30 stóp i wyposażony jest w żelazną dmuchawę cylindryczną. Sprowadzono ją swego czasu z Anglii i była pierwszym tego typu urządzeniem na Śląsku. W tym zakładzie dokonywano pierwszych doświadczeń z nowoczesnymi metodami formowania i odlewania, powstała pierwsza wiertarnia i tokarnia do produkcji części, umożliwiających budowę maszyn parowych i dmuchaw. Tutaj także rozpoczęto odlewanie pierwszych na Śląsku dział, udoskonalono proces świeżenia przy użyciu pieca fryszerskiego, przeprowadzano pierwsze próby wytopy przy użyciu koksu. Stąd Huta Malapane musi być uznawana jako szkoła kadry dla całego górnośląskiego hutnictwa żelaza. Od czasu, kiedy do opalania wysokich pieców i odlewni zaczęto wykorzystywać węgiel kamienny, Huta w Ozimku nastawiła się na produkcję dział i dużych części maszyn.”
W związku z odmową Boultona i Watta, sprzedaży pierwszej maszyny parowej do odwadniania tarnogórskich kopalń, zamówienie skierowano do Samuela Homfraya z Panydarren w Południowej Walii, który dla oceny potrzeb przybył na Śląsk. Umowa na dostawę 32 calowej, atmosferycznej maszyny parowej Newcommena została zrealizowana i 19 stycznia 1788 roku uruchomił ja na szybie „Kunszt” (Kunstschacht) Królewskiej Kopalni Fryderyk w Tarnowskich Górach, sprowadzony z Rothenburga asesor Bückling. Do nadzoru nad nią polecił on młodego, ale już doświadczonego mechanika, a jednocześnie kadeta górniczego, geodetę i maszynistę Johanna Conrada Friedricha (1755-1814).
Kiedy w marcu 1789 roku von Reden wyruszył w podróż do Anglii, aby na miejscu znaleźć odpowiedź między innymi na szereg pytań i problemów z budową maszyn parowych, Friedrich przystąpił do samodzielnej budowy niewielkiej, przenośnej maszyny, o średnicy cylindra 20 cali. Ta, także atmosferyczna maszyna systemu Newcommena, w całości została wyprodukowana w Królewskiej Hucie Malapane. Jednak cylindry trzeba było jeszcze zakupić w Anglii u Homfraya. Uruchomiona została 26 stycznia 1790 roku do tymczasowego osuszania starej sztolni „Boże Pomóż” (Gotthelf) tarnogórskiej kopalni. Warto zwrócić uwagę na fakt, że mimo mniejszej wydajności, koszt jej wykonania był wielokrotnie niższy od pierwszej, zakupionej u Homfraya.
W tym samym 1790 roku Huta w Ozimku rozpoczęła samodzielną produkcję cylindrów i kompletnych maszyn. Friedrich zbudował lub brał udział w montażu i uruchomieniu co najmniej 4 maszyn parowych dla śląskiego przemysłu. Kompletne maszyny i części do innych, sprowadzanych z Anglii, produkowane były pod jego nadzorem w Królewskiej Hucie Malapane. Wszystkie one były maszynami atmosferycznymi wg systemu Newcomena.
Kolejna, zmontowana przez Friedricha, maszyna atmosferyczna o średnicy cylindra 40 cali pochodziła z Anglii. Cylinder i pozostałe istotne części, na które zamówienie złożono jeszcze w 1788 roku, wyprodukowano w wytwórni Hompfraya. Pozostałe części, na podstawie opisów oraz modeli z papieru i drewna przysłanych przez Bücklinga, wykonano w Ozimku, co komentuje Piernikarczyk: „to też chwalono się, że hutę w Ozimku doprowadzono do poziomu techniki angielskiej”. Uruchomiona została 27 stycznia 1791 roku na szybie „Pachały” (Pachaly-Schacht) w Tarnowskich Górach. W październiku 1791 roku niedostatecznie doceniany Friedrich wyjechał na zawsze ze Śląska.
Ostatnia atmosferyczna maszyna parowa sprowadzona z Anglii, o średnicy cylindra 48 cali, została zakupiona w wytwórni Banksa z Benthal. Przeznaczona była dla szybu „Heinitz” tarnogórskiej kopalni. Niektóre jej części także wykonano w Ozimku. Po raz pierwszy przy budowie i uruchomieniu tej maszyny zaangażowany był wspomniany już August Holzhausen, który przybył do Tarnowskich Gór w marcu 1792 roku, zastępując Friedricha. Kolejna maszyna, już systemu Watta, została dostarczona dla tarnogórskich kopalń przez Williama Wilkinsona z Staffordshire z Anglii. Uruchomiona 1 stycznia 1796 roku, była ostatnią maszyną sprowadzoną z Anglii.
Kolejne cylindry i kompletne maszyny parowe budowane były od roku 1796 w Królewskiej Hucie Malapane w Ozimku, już w systemie Watta. Tylko w tym jednym roku wyprodukowano w niej cztery 24 calowe maszyny. Holzhausen budował kolejne maszyny dla kopalń Tarnowskich Gór: w 1798 roku 24 calowa do odwadniania szybu „Lis” (Fuchs) na Suchej Górze (Trockenberg), w latach 1799-1802 największą, 60 calową, do odwadniania szybu „Pomóż Boże” (Gotthelfstollen) i ostatnią dla Tarnowskich Gór, ósmą maszynę także w systemie zmodernizowanym przez Watta, w roku 1804.
Zapotrzebowanie na maszyny parowe stale wzrastało. Kiedy w roku 1796 Baulton & Watt odmówili dostarczenia, na zamówienie pruskiego rządu, nowoczesnej maszyny parowej dla Pruskiej Manufaktury Porcelany w Berlinie (Porzellannmanufaktur Berlin, KPM), John Baildon z pewnością we współpracy z Holzhausenem, zbudował ją samodzielnie w Gliwicach i Ozimku.
Kiedy uruchomiono nowo wybudowaną, znacznie bliżej położoną Królewską Odlewnię w Gliwicach w roku 1796, stopniowo tam przenoszono produkcję. Ostatecznie w roku 1808 Holzhausen przeniósł się do Gliwic na stałe. W całej swojej karierze skonstruował ponad 50 maszyn parowych, o łącznej mocy 770 koni mechanicznych, średnicy cylindra od 314 do 1570 mm i mocy jednostkowej od 4 do 80 KM.
Produkcja coraz bardziej nowoczesnych i efektywnych maszyn parowych w Ozimku jednak nie ustawała. Kontynuatorem dzieła Friedricha, Holzhausema i Baildona, konstruowania i budowy maszyn parowych w Królewskiej Hucie Malapane w Ozimku był zięć Holzhausena, Carl Schottelius. Posiadając tak doskonałe zaplecze, Królewska Huta Malapane produkowała coraz bardziej nowoczesne i efektywne urządzenia, m.in.: maszyny parowe, dmuchawy dwucylindryczne, prasy, piły, walce i wiele innych. W latach 1823-1853 wyprodukowano 8 kompletnych maszyn parowych oraz 157 urządzeń sterujących i części do nich. Schottelius ostatecznie opuścił Ozimek i przeniósł się na stałe do Gliwic na początku lat 30-tych XIX wieku, gdzie uruchomił własną fabrykę maszyn parowych.
Produkcję maszyn parowych w Ozimku kontynuowano. Budowano je dla najróżniejszych zakładów przemysłowych, tartaków i młynów. Także statki napędzane były maszynami parowymi z Ozimku. W roku 1862 produkcja maszyn parowych była tak intensywna , że pracowano dzień i noc. Aby sprostać zamówieniom w roku następnych wyposażono Warsztaty Maszynowe w maszynę parową napędzającą obrabiarki. W zbiorach Muzeum Hutnictwa Doliny Małej Panwi znajduję się prawie kompletna maszyna parowa z sygnaturą „Malapane 1868”. Wiele wskazuje na to, że została wyprodukowana dla gorzelni majątku Poniszowice (Ponischowitz) nieopodal Gliwic. Dużą maszynę parową, przeznaczoną dla przemysłu energetycznego, wyprodukowano w roku 1892 dla Wrocławskiego Zakładu Energetycznego. W latach 1897/98 wyprodukowano kilka turbin i maszyn parowych. Ostatnią, wyprodukowaną w Ozimku, wydaje się niewielka maszyna parowa z roku 1903.
Warto poznawać historię naszego miasta i Huty. Zastosowanie koksu do wytopu, budowa żelaznych mostów, maszyn parowych i wiele innych przełomowych dokonań, których realizatorami byli ozimeccy hutnicy, przyczyniło się w bardzo istotny sposób do industrializacji nie tylko Śląska. Myśl techniczna z Ozimka przez wieki promieniowała do wielu zakątków świata. Naszym obowiązkiem jest zachowanie dla potomnych tej wiedzy i zabytków ją dokumentujących.
Józef Tomasz Juros
Rysunki:
- August Holzhausen (1768-1827), budowniczy maszyn parowych w Królewskiej Hucie Malapane
- James Watt (1736-1819), autor udoskonaleń, konstruktor i budowniczy maszyn parowych. Obraz Henry Howarda
- 20 calowa maszyna parowa systemu Newcommena dla kopalni w Tarnowskich Górach, wykonana w całości w Królewskiej Hucie Malapane w Ozimku w roku 1788 (Rysunek z archiwum Wyższego Urzędu Górniczego we Wrocławiu, w zbiorach Muzeum Górnictwa Węglowego w Zabrzu)
- Replika plakiety nagrobnej z popiersiem Jona Baildona (1773-1846) ze zbiorów Muzeum Hutnictwa w Ozimku
- Rysunek nowoczesnej maszyny systemu Watta z początku XIX wieku, ze skraplaczem i pompą kondensacyjną (Rysunek z archiwum Wyższego Urzędu Górniczego we Wrocławiu, w zbiorach Muzeum Górnictwa Węglowego w Zabrzu)