NowożytnośćPatent, który zbudował nowoczesną cywilizację

Patent, który zbudował nowoczesną cywilizację

Wytapianie stali w Allegheny Ludlum Steel Corp. w Pensylwanii, ok 1941 r.
Wytapianie stali w Allegheny Ludlum Steel Corp. w Pensylwanii, ok 1941 r. / Źródło: Wikimedia Commons / Library of Congress
Dodano
Nowa metoda produkcji metali w przeciągu kilkunastu lat rozpowszechniła się na całym świecie, z poszanowaniem praw patentowych Bessemera lub z ich pogwałceniem. Nic dziwnego: koszt produkcji tony żelaza zmniejszył się z 40 ówczesnych funtów do 6–7.

Samochodów i wieżowców nie dałoby się wyprodukować jeszcze jakieś 150 lat temu. Sama idea stali była znana od czasów starożytnych. Zauważono, że gdy do żelaza doda się odrobinę węgla (około 2 proc.) i obrobi się tę mieszaninę cieplnie (np. zahartuje), otrzyma się bardzo wytrzymały materiał. Nie wiedziano jednak, jak dokładnie to zrobić, więc przez wiele stuleci otrzymanie dobrej stali było kwestią przypadku, a wyroby stalowe były niesamowicie drogie. Aleksander Wielki ostatecznie porzucił pomysł zaatakowania Indii, gdy ich król wykupił się bardzo cennym okupem: kilkunastoma kilogramami stali.

Wytapiano ją w różnych rejonach świata – od Chin przez Indie aż do Europy. Jednak umiejętność wytapiania stali była zależna od koniunktury, dostępności surowców i popytu, toteż pojawiała się i znikała. Tak było z najsłynniejszym produktem Bliskiego Wschodu: stalą damasceńską. W średniowieczu bowiem stal była dziełem raczej alchemików niż rzemieślników. Zmiana nastąpiła pod koniec XVI w. W kilku miejscach Europy naraz opracowano nowe metody wytwarzania stali, a jej produkcją zajmowali się rzemieślnicy. Powoli zresztą rzemiosło stawało się przemysłem, piece były coraz większe, a w XVIII w. zdecydowano się na opalanie pieców hutniczych koksem zamiast drewnem.

Hutnicy podczas pracy. Rycina z XVI wieku.

W ten sposób pojawiły się wielkie piece. Ich wielkość – a dokładniej: wysokość – ma znaczenie: od góry sypie się złom żelazny i koks, a dołem wypływa stal. Koks służy nie tylko do stopienia złomu lub rudy, lecz także do nasycenia żelaza węglem. Była to stal pudlarska, od angielskiego słowa „to puddle” – mieszać. I tu zaczynały się kłopoty: od tego, jak ją majster pomieszał, zależał jej skład, jej zanieczyszczenia i jej struktura. Czasem była lepsza, czasem gorsza. Miało to swoje skutki, z reguły złe, a często katastrofalne.

Gruszka Bessemera

W początkach XIX w. powstawały właśnie pierwsze pociągi, pierwsze statki parowe, pierwsze rewolwery. Wszystkie elementy: kotły parowców, szyny kolejowe, lufy pistoletów musiały być wytrzymałe. Jednak jakość stali pudlarskiej zależała przecież od tego, jak udało się ją pomieszać majstrowi. Konstruktorzy musieli zadbać o margines bezpieczeństwa, podwajając wagę swoich produktów, czyniąc je niezgrabnymi i droższymi. Czasem jednak i to nie wystarczało: kotły widowiskowo wybuchały, szyny pękały, karabiny zawodziły. Ówczesnej stali nie można było ufać.

Konwerter Bessamera w muzeum w Sheffield.

Bezpośredni impuls do opracowania nowej technologii dała wojna krymska. Brytyjczyk Henry Bessemer zajmował się wynajdywaniem nowych pocisków, co w połowie XIX w. było dość częstym zajęciem inżynierów. Wynalazł pocisk cylindryczny wypełniony ładunkiem wybuchowym i zaoferował go Francuzom. Pociskami cylindrycznymi próbowano, z niewielkimi sukcesami, zastąpić kule żelazne już od wielu lat, więc Bessemerowi odpowiedziano – uczynił to sam Napoleon III – że pocisk zostanie przyjęty do uzbrojenia, jeśli tylko... sprawi, żeby lufy armat nie pękały tak łatwo.

 0