Dyddiaduron Henry Fothergill: Arloesi ac Arbrofi

Mae’r dyddiaduron cynnar yn cynnwys adroddiadau cyfareddol o arbrofion Henry i gynhyrchu mwy o haearn o ansawdd addas ar gost is (roedd haearn yn cael ei raddio yn ôl ei safon gyda graddfeydd penodol ar gyfer nwyddau penodol). Roedd llwyddiant yn golygu elw uwch i’r cwmni, cymeradwyaeth ei frawd, Richard, a bonws cyflog haeddiannol. Treuliai Henry oriau hirion yn y gweithfeydd a’r melinau rholio yn ceisio lleihau unrhyw amhureddau yn yr haearn gorffenedig allasai gyfaddawdu ar nerth a/neu hydrinedd yr haearn.

Roedd y broses gwneud haearn yn dechrau gyda mwyndoddi’r deunyddiau crai – mwyn haearn, golosg a charreg galch – yn y ffwrnes chwyth. Dibynnai’r mwynfeydd haearn cynnar yng Nghymru ar fwyn haearn wedi ei gloddio yn lleol, math a elwid yn ‘rhubanddu’ (yn sylfaenol carreg mwyn haearn yn cynnwys glo), ond erbyn y 1860au daeth yn fwy cost effeithiol i fewnforio mwyn hematit o Cumbria neu Sbaen. Yn aml, cai mwyn hematit, oedd yn cynnwys mwy o fetel na’r rhubanddu, ei gynhesu yn absenoldeb awyr er mwyn tynnu unrhyw wlybaniaeth ac amhureddau anfetelaidd cyn mwyndoddi, proses a elwid yn ‘galchynnu’. Roedd calchynnu yn trawsnewid yr ocsid haearnaidd o fewn yr hematit yn ocsid fferrig, Fe2O3.

Byddai hematit a galchynwyd, golosg a charreg galch yn cael eu llwytho (‘tanio’) i dop y ffwrnes a’i gynhesu. Byddai peiriant a yrrwyd gan stêm yn tanio awyr boeth trwy dyllau ‘(tuyeres’) ger gwaelod y ffwrnes i gadw’r tymheredd a’r cyflenwad ocsigen. Byddai carbon monocsid (o’r golosg) yn lleihau’r ocsid fferrig (o’r hematit) i ffurfio haearn tawdd tra byddai amhureddau yn cyfuno â’r calsiwm carbonad (carreg galch) i greu slag oedd yn arnofio ar ben yr haearn. Gellid gyrru’r haearn hylif wedyn trwy dap i fowldiau a elwid yn foch.

Trawsffurfiwyd haearn crai yn haearn bwrw trwy ‘bwdlo’. Wedi gosod patent arno gan Henry Court yn 1783, roedd pwdlo yn golygu aildwymo’r haearn crai mewn ffwrnes doddi (ffwrnes lle nad yw’r tanwydd yn dod i gysylltiad â’r cynnyrch). Byddai’r ‘pydlwr’ yn troi’r haearn tawdd trwy agoriad yn y ffwrnes bwdlo gyda gwialen hir â bachyn arni. Wrth i’r carbon sy’n weddill gael ei losgi ymaith, byddai pwynt toddi’r haearn yn cynyddu gan ffurfio talpiau gweddol galed o haearn. Ar yr adeg dyngedfennol, byddai’r pydlwr yn defnyddio’i wialen i weithio’r talpiau ynghyd i ffurfio un lwmp neu belen y byddai wedyn yn ei dynnu oddi yno yn sydyn, un ai i’w symud i ail ffwrnes bwdlo i’w buro ymhellach, neu i’r efail i’w forthwylio neu ei rolio, gan ddibynnu ar safon yr haearn oedd ei angen. Byddai’r morthwylio a’r rholio yn gwasgu unrhyw amhurdeb oedd yn weddill allan o’r haearn. I wella’r ansawdd ymhellach ac i sicrhau bod cysondeb unffurf i’r cynnyrch gorffenedig, câi barau haearn eu torri, eu pentyrru (gan y ‘pentyrwyr’ oedd yn aml yn wragedd neu’n ferched), eu clymu ynghyd â strapiau haearn, eu hail dwymo a’u rholio drachefn.

Byddai ansawdd yr haearn bwrw gorffenedig hefyd yn dibynnu i raddau helaeth ar lefel yr amhureddau oedd yn weddill o’i fewn. Roedd carbon, silicon, ffosfforws a sylffwr oll yn effeithio ar wydnwch, cryfder a pha mor hawdd fyddai’r haearn i’w forthwylio. Byddai gormod o garbon yn gwneud yr haearn yn rhy frau, rhy ychydig yn ei wneud yn rhy feddal. Byddai cael y cydbwysedd cywir yn aml yn fater o brofi a methu. Roedd Henry fodd bynnag yn benderfynol o fabwysiadu agwedd fwy gwyddonol, gan hyd yn oed fynychu darlithoedd cemeg.  Disgrifia lawer o’i arbrofion yn ei ddyddiadur [D553/3]:

p147_edited

p148_edited

t.147-48, Tue 27 Jan 1863,…up to Works met Richard; trying lots of experiments with bits of Rail under Hammer, and in nitric acid; had report of assay from Dr Noad of the Forge cinder, the piece simply calcined contains sulphur 1.43 per cent, the cinder calcined and afterwards re-calcined for 24 hours in a puddling furnace and afterwards allowed to cool gradually on the ground contained sulphur 0.306 per cent, the cinder that went through the same process as the latter, but was cooled immediately in water contained sulphur 1.26 per cent, so the water apparently did away with nearly all the good of the second calcining, and seemingly during the action of cooling while exposed to the atmosphere is the time when the sulphur is disgorging itself from the cinder, and not while so long in the fire; re-calcined some more today only keeping it in the Puddling Furnace about an hour to heat it red hot through and after cooling gradually, sent a piece of it and a piece of the same lot not re-calcined to Dr Noad again to see the result of only heating through.

p154_edited

t.154, Wed 4 Feb 1863, ..Letter and result of assay of cinder from Dr Noad that I sent him 27th inst: sulphur in cinder simply calcined but solid 2.28 per cent; sulphur in cinder calcined and heated again through for an hour in Puddling furnace 1.75 per cent..

Roedd Dr Henry Minchin Noad, Cymrawd yn y Gymdeithas Frenhinol, yn Athro Cemeg yn Ysbyty St George yn Llundain.

Un dull o gynyddu cyfanswm yr haearn tawdd oedd ychwanegu copras i’r ffwrnes.  Er gwaethaf ei enw, does ganddo ddim i’w wneud â chopr. Yr enw cyffredin yw ar gyfer sylffid fferws amrwd, FeSO4.7H2O, sy’n trawsnewid wrth gael ei boethi gan ffurfio ocsid fferws, Fe2O3 (yr un ocsid ag sydd i’w gael mewn hematit).

p10_edited

D553/6, t.10, Wednesday 28th October 1863, Sent to Jones for copperas to mix with the pig iron in Forges while it is boiling. Richards idea to try if it improves the quality of the iron, it comes from tin works.

p21_edited

t.21, Saturday 7th November 1863, Wrote The Ystalyfera Iron Co. for two casks of Copperas to try again in puddling Furnaces.

Dull arall oedd defnyddio gwaelod haearn bwrw yn y ffwrnes yn lle tywod:

D553/1, t.72, Sun 29 Oct 1860, Mill here working busily on 10 furnaces trying an experiment with a cast iron bottom instead of sand.

Arbrofodd Henry hefyd â’r modd y byddai barrau heyrn bwrw yn cael eu pentyrru:

D553/4, t.1-2, Thu 19 Feb 1863: Back to Hirwaun 1st train; I to mill at 8 o clock and saw 2 Rails rolled, Bombay D. H. section, from piles made as follows, 8 x 2 in slab (of all metal piled in our usual way and worked edgeways) top and bottom, 2 – 4½ x 1/8 pieces of metal next each slab and remainder of pile (to form centre of Rail or Stem) Boiling 8 in: wide in two pieces as usual; (mistake above) slabs 8 x 2 in: not made in ordinary way but made thus, all metal Bars piles 9 in: wide and on their flats up 6 in: solid in the pile; the remaining 3 in: wanted to complete proper height of pile composed of metal bars 1 1/8 in thick 3 in: wide, 9 in: long and piled edgeways across the piles, to within 3 in: of each end of pile, which 3 in: was filled up with 3 small pieces of metal lying flat, so as to keep up in their position the series of pieces of metal standing on edge, this pile rolled flat made a scandalous bad Bar, cracking across the surface from end to end; the two Rails however though made with such bad looking slabs came out perfectly good in the heads; 2 other Rails I had rolled with 8 x 2 in: slab of ordinary make for one head, and the other head, made from a series of 8 x 3½ x ¾ No 2 Blaina Iron Bars placed across pile edgeways the same way as the metal in pile for slab as explained above, the blooming of this pile tore the pieces apart much….

Roedd llawer o’r haearn yn cael ei ddefnyddio i wneud rheiliau a chadeiriau i’r rhwydwaith reilffordd oedd yn prysur ehangu, adref a thramor, yn enwedig yn yr India. Byddai llawer o weithfeydd haearn yn cyflogi eu harolygwyr eu hunain fyddai’n gyfrifol am reoli ansawdd. Fodd bynnag byddai’n well gan gwmnïau rheilffyrdd yn aml yrru eu rhai eu hunain i fonitro’r cynhyrchu – oedd yn dân ar groen Henry a’i frawd, George, yn Nyffryn Taf.

Mae John Addis yn adrodd y stori ganlynol yr honnir iddi gael ei hadrodd gan Mr Bateman, asiant Fothergill’s yn Llundain, wrth James Dolphin, a gyflogwyd gan y Crawshays:

When the Inspectors make any fuss as to the Rails being of bad quality and not according to specification, Mr. Bateman takes it upon himself to order 2 or 3 Rails made entirely of No.2 Iron and frequently some of the whole of which are No. 3. These are sent up to the Engineers and Headmen of the line or Company whom the rails are for, who are of course delighted with them. This quite upsets the Inspectors and they never take any more trouble about looking after them and let them all pass [Addis, John P. (1957) The Crawshay Dynasty: A study in industrial organisation and development, 1765-1867. Caerdydd:  Gwasg Prifysgol Cymru, t.121].

Mae’n annhebygol na wyddai’r brodyr Fothergill o arfer twyllodrus Bateman o lenwi archeb â Rheiliau rhif 1 (y radd isaf o haearn) pan fo’r Cwmni Rheilffordd wedi archwilio Rhif 3. Oedd hyn yn rhywbeth a esgusodwyd gan Henry neu ai ei anwybyddu a wnaeth?

Er hynny, roedd bri ar reiliau Aberdâr yn parhau ddigon i ddenu sylw’r miliwnydd o fentrwr rheilffyrdd, Sir Samuel Morton Peto, a gyfarfu a Henry ar ymweliad â’r gwaith ym mis Ionawr 1863. Derbyniodd Sir Morton, oedd yn allweddol yn adeiladu nifer o fannau enwog yn Llundain gan gynnwys Tŷ’r Cyffredin a Thŷ’r Arglwyddi a Sgwâr Trafalgar, ei farwniaeth am adeiladu rheilffyrdd yn ystod Rhyfel Crimea i gyflenwi lluoedd Prydain.

Roedd y gystadleuaeth ymhlith gweithfeydd haearn De Cymru yn ffyrnig. Wrth ddarllen manylion arbrofion Henry, ys gwn i a oedd Henry hefyd yn cystadlu gydag ef ei hun.

Corinne Evans, Gwirfoddolydd Archifau Morgannwg

 

Advertisements

Gadael Ymateb

Rhowch eich manylion isod neu cliciwch ar eicon i fewngofnodi:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Newid )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Newid )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Newid )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Newid )

Connecting to %s