Bessemer Henry
 
Encyklopedia PWN
Bessemer
[bẹsımər]
Sir Henry Wymowa, ur. 19 I 1813, Charlton (hrab. Hertfordshire), zm. 15 III 1898, Londyn,
angielski wynalazca samouk.
Kalendarium
Urodził się 19 I 1813 w Charlton (hrabstwo Hertfordshire). Firma ojca Henry’ego była związana z fabryką W. Caslona, angielskiego drukarza, rytownika i odlewacza czcionek. Jako dziecko Henry spędzał wiele czasu w odlewni ojca, już wtedy przejawiając ciekawość i zainteresowanie mechaniką oraz zmysł i zdolności potrzebne wynalazcy.
Największym wynalazkiem Bessemera było opracowanie przemysłowej metody produkcji stali. Metoda ta zmieniła świat, zyskując powszechne uznanie współczesnych. Królowa Wiktoria nadała mu 1879 tytuł szlachecki, został też członkiem Towarzystwa Królewskiego w Londynie. W USA nazwano jego nazwiskiem 13 miast, a czasopismo „Scientific American” uznało proces Bessemera za najważniejszy wynalazek 2. połowy XIX w.
Bessemer interesował się zagadnieniami związanymi z produkcją stali do końca życia. Zajmował się też galwanoplastyką, żeglugą parową, problematyką konstruowania wielkich teleskopów astronomicznych i praktycznym wykorzystaniem ciepła promieni słonecznych. Zmarł 15 III 1898 w Londynie.
Pierwsze wynalazki
Bessemer miał kilka nowatorskich osiągnięć i patentów z zakresu drukarstwa, cukrownictwa i szklarstwa, sporo też zarobił na wytwarzaniu (w latach 40.) własną metodą modnego wówczas tzw. złotego proszku (metalicznego pigmentu do wytwarzania złotej farby), kiedy 1854 — zainspirowany wojną krymską — wpadł na pomysł udoskonalonego pocisku artyleryjskiego, wystrzeliwanego z działa o gwintowanej lufie, co nadawałoby mu ruch wirowy. Specjaliści uznali pomysł za znakomity, ale wymagający stalowej lufy, gdyż stosowane wówczas powszechnie w artylerii lufy odlewane z żeliwa nie miały odpowiedniej do tego celu wytrzymałości.
Henry Bessemer zaczął więc się zastanawiać nad praktycznymi możliwościami wytwarzania taniej i na większą skalę niezbędnej do zrealizowania tego wynalazku stali, bardzo wówczas kosztownej i dlatego produkowanej w niewielkich ilościach (sporządzano z niej broń ręczną, sprężyny i wyjątkowo narzędzia). W 1855 zaczął eksperymentować z surówką żelaza i niebawem uzyskał rewelacyjne wyniki. Zainteresował się nimi wybitny inżynier G. Rennie, który namówił go do ogłoszenia ich publicznie.
Wytwarzanie „żelaza kowalnego”
Doszło do tego 13 VIII 1856 na posiedzeniu British Association for Advancement of Science w Cheltenham, na którym Bessemer wygłosił odczyt pod prowokacyjnym tytułem O wytwarzaniu żelaza kowalnego i stali bez zużycia paliwa. Zaprezentował metodę polegającą na przedmuchiwaniu surówki, czyli płynnego żeliwa. Wtłaczane do roztopionego metalu powietrze wywołuje gwałtowny wzrost temperatury, co powoduje wypalenie zawartego w stopie węgla oraz zanieczyszczeń (przede wszystkim krzemu). Redukcja zawartości węgla przetwarza surówkę w stal. Przetworzenie 5 t surówki na żelazo kowalne (miękką stal), trwające tradycyjną metodą fryszerską ok. 10 dni, a udoskonaloną w końcu XVIII w. metodą pudlarską półtora dnia, metodą Bessemera trwało zaledwie 20 minut. Logiczny i klarowny, oparty na wynikach starannie przeprowadzonych doświadczeń wykład przekonał do tej wydajnej i taniej metody obecnych na nim specjalistów od metalurgii. Entuzjastycznie i obszernie przedstawił nazajutrz jej zalety londyński „Times”, a przed końcem sierpnia omówiono ją na łamach tygodnika „The Illustrated London News”. Bessemer zyskał rozgłos, za prawo do wykorzystania jego metody proponowano mu 27 tysięcy funtów sterlingów.
Trudne początki
Wkrótce wszakże okazało się, że stal otrzymana tym sposobem jest słaba i krucha. Nastąpiło ogólne rozczarowanie. Prasa, początkowo wychwalająca wynalazek, odżegnywała się od niego, pisząc, że był to „meteor, który rozbłysnął na hutniczym widnokręgu, oślepił nielicznych entuzjastów i przepadł na zawsze w ciemnościach...”
Okazało się, że zbiegiem okoliczności, Bessemer posługiwał się w doświadczeniach surówką otrzymaną z niskofosforowej rudy żelaza występującej w okolicach Blaenavon, uzyskując znakomite wyniki. Natomiast przy wykorzystaniu innych brytyjskich rud żelaza, zawierających dużo więcej fosforu, metoda była zawodna. Stosując ją, brytyjscy hutnicy musieli więc importować niskofosforowe rudy ze Szwecji, co zwiększało koszty. Wykorzystanie rud wysokofosforowych w procesie bessemerowskim stało się możliwe dopiero od 1878, dzięki udoskonaleniu wprowadzonemu przez brytyjskich hutników, m.in. S.G. Thomasa.
Inną początkową wadą metody Bessemera była jamistość stali, wynikająca z nadmiary tlenu — w metalu tworzyły się pęcherzyki gazu, co źle wpływało na jego wytrzymałość. Zaradził temu Szkot R.F. Mushet stwierdzając, że można temu zapobiec dodając do surówki domieszkę rudy bogatej w magnez, a 1858 Szwed G.F. Göransson udowodnił, że odpowiednio dawkując dmuch, można otrzymać dowolny gatunek stali.
Upowszechnienie metody Bessemera
Po przezwyciężeniu owych początkowych trudności metoda Bessemera szybko upowszechniła się na całym świecie. W 1859 wynalazca twórczo ją uzupełnił, wprowadzając specjalny ruchomy, zawieszony na czopach w pobliżu środka ciężkości tzw. konwertor, z uwagi na kształt potocznie zwany „gruszką Bessemera”. Konwertor napełniano płynną surówką z wielkiego pieca, wtłaczano do niego od spodu powietrze pod ciśnieniem przez specjalne stożkowe dysze z cegły ogniotrwałej, a po skończonej operacji odwracano, przechylano i wylewano z niego płynny metal. Pierwszy taki konwertor wypróbował Bessemer w Atlas Steel Works w Sheffield, a następnie opatentował go 1860. W 1861 przedstawił tak ulepszoną, konwertorową metodę produkcji stali na posiedzeniu brytyjskiego Stowarzyszenia Inżynierów Mechaników w referacie zatytułowanym O wytwarzaniu lanej stali i jej zastosowaniu do celów konstrukcyjnych.
Dzięki metodzie Bessemera można było stosować stal wszędzie, gdzie było to pożądane i celowe (na ziemiach polskich pierwszy konwertor uruchomiono 1865 w Hucie Królewskiej w Chorzowie), umożliwiając powszechne jej stosowanie w przemyśle maszynowym, zbrojeniowym i budownictwie. W połowie XIX w. wytwarzano w Wielkiej Brytanii zaledwie 60 tys. t stali (a ok. 3 mln t żeliwa), pod koniec życia Bessemera już 5 mln t.
Ilustracje
Konwertor Bessemera rys. J. Babicki/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Konwertorowy proces: a) konwertor Bessemera lub Thomasa; b) konwertor tlenowywyk. Studio BAMA/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia