Bessemer-teräsprosessi

Bessemer-teräsprosessi oli menetelmä korkealaatuisen teräksen tuottamiseksi ampumalla ilmaa sulaan teräkseen hiilen ja muiden epäpuhtauksien polttamiseksi. Se on nimetty brittiläisen keksijän Sirin mukaan Henry Bessemer, joka kehitti prosessia 1850-luvulla.

Bessemer työskenteli prosessinsa aikana Englannissa, amerikkalainen William Kelly kehitti prosessin samalla periaatteella, jonka hän patentoi vuonna 1857.

Sekä Bessemer että Kelly reagoivat kiireelliseen tarpeeseen hienosäätää teräksen valmistusmenetelmiä, jotta se olisi täysin luotettava.

Vuosikymmeninä ennen Sisällissota terästä tuotettiin suuria määriä. Mutta sen laatu vaihteli usein suuresti. Ja suurten koneiden, kuten höyryveturien, ja suurten rakenteiden, kuten ripustussiltojen, suunnittelun ja rakentamisen yhteydessä oli tarpeen valmistaa terästä, joka toimisi odotetusti.

Uusi luotettavan teräksen valmistusmenetelmä mullisti terästeollisuuden ja teki mahdolliseksi laaja-alaisen edistyksen rautateiden, siltojen rakentamisessa, rakentamisessa ja laivanrakennuksessa.

Ison-Britannian keksijä huomattavasti parannetusta teräsprosessista oli Henry Bessemer, joka syntyi Charltonissa, Englannissa, 19. tammikuuta 1813. Bessemerin isällä oli tyyppivalimo, joka teki mekaanisen tyypin, jota käytettiin painokoneissa. Hän oli suunnitellut käytetyn metallin karkaisumenetelmän, jonka ansiosta tyyppi pysyi pidempään kuin kilpailijoidensa valmistama tyyppi.

Kasvaen tyyppivalimon ympärillä, nuori Bessemer kiinnostui metallirakenteiden rakentamisesta ja omien keksintöjensä keksimisestä. 21-vuotiaana hän suunnitteli Britannian hallitukselle hyödyllisen leimauskoneen, joka leimasi rutiininomaisesti tärkeitä juridisia asiakirjoja. Hallitus kiitti hänen innovaatioitaan, mutta katkerassa jaksossa se kieltäytyi maksamasta hänelle ideastaan.

Leimaamiskokemuksesta kokemuksensa vuoksi Bessemer tuli erittäin salamyhkäiseksi jatkokeksinnöissään. Hän keksi menetelmän kultamaalin valmistamiseksi, jota käytetään koriste-esineiden, kuten kuvakehysten, valmistukseen. Hän piti menetelmänsä niin salaisina, että ulkopuolisten ei koskaan annettu nähdä koneita, joita käytetään metallilastujen lisäämiseen maaliin.

Vuonna 1850, aikana Krimin sota, Bessemer kiinnostui ratkaisemaan Ison-Britannian armeijan suuri ongelma. Oli mahdollista tuottaa tarkempia tykkejä kivuttamalla reikiä, mikä tarkoitti leikkaamista tykkitynnyrissä olevia lehtoja, jotta ammukset pyörivät poistuessaan.

Yleisesti käytettyjen tykkien ampumiseen liittyvä ongelma oli se, että ne tehtiin raudasta tai heikkolaatuisesta teräksestä ja tynnyrit saattoivat räjähtää, jos kivääri aiheutti heikkouksia. Bessemerin mukaan ratkaisu tekisi niin korkealaatuista terästä, että sitä voitaisiin luotettavasti käyttää kiväärittyjen tykkien valmistukseen.

Bessemerin kokeet osoittivat, että injektio happi teräksen valmistusprosessiin kuumentaisi teräksen sellaiselle tasolle, että epäpuhtaudet palavat. Hän suunnitteli uunin, joka ruiskuttaisi happea teräkseen.

Bessemerin innovaatioiden vaikutus oli dramaattinen. Yhtäkkiä oli mahdollista valmistaa korkealaatuista terästä ja suuria määriä, jotka voitiin valmistaa kymmenen kertaa nopeammin. Se, minkä Bessemer paransi, muutti teräksen valmistuksesta teollisuudenalaksi rajoituksin erittäin kannattavaksi yritykseksi.

Luotettavan teräksen valmistus loi vallankumouksen liiketoiminnassa. Amerikkalainen liikemies Andrew Carnegie, kiinnittäen erityisen huomion Bessemer-prosessiin työmatkallaan Englantiin sisällissodan jälkeisinä vuosina.

Vuonna 1872 Carnegie vieraili Englannissa tehtaalla, joka käytti Bessemerin menetelmää, ja hän huomasi mahdollisuudet tuottaa samanlaatuista terästä Amerikassa. Carnegie oppi kaiken voitavansa terästuotannosta ja aloitti Bessemer-prosessin käytön omistamillaan tehtailla Amerikassa. 1870-luvun puoliväliin mennessä Carnegie oli voimakkaasti mukana terästuotannossa.

Ajan myötä Carnegie hallitsisi terästeollisuutta, ja korkealaatuinen teräs mahdollistaisi tehtaiden rakentamisen, jotka määrittelivät Amerikan teollistumisen 1800-luvun lopulla.

Bessemer-prosessin avulla tuotettua luotettavaa terästä käytettäisiin lukemattomissa maileissa rautatieraiteita, suuria määriä aluksia ja pilvenpiirtäjät. Bessemer-terästä käytettäisiin myös ompelukoneissa, työstökoneissa, maatilalaitteissa ja muissa tärkeissä koneissa.

Ja syntynyt teräksen vallankumous aiheutti myös taloudellisia vaikutuksia, kun kaivosteollisuus luotiin rautamalmin ja kaivoksen kaivamiseen kivihiili tarvitaan teräksen valmistukseen.

Läpimurtolla, joka loi luotettavan teräksen, oli asteittainen vaikutus, eikä olisi liioiteltua sanoa, että Bessemer-prosessi auttoi muuttamaan koko ihmisyhteiskunnan.