Генри Бессемер — специалист широкого профиля без высшего образования, обладатель более 120 патентов в различных областях. Он изобрел новый метод производства карандашей, железнодорожных тормозов, штемпелей для гашения налоговых марок, типографской машины и многого другого. Настоящий исследователь, англичанин вошел в историю как создатель метода выплавки стали. Этот метод доминировал в металлургии почти сто лет, с 1856 по 1950 год. Хотя в сталелитейную промышленность Бессемер пришел лишь на 41-м году жизни. Подробнее о его карьере — в нашем материале.
Генри родился в Чарльтоне в 1813 году в семье печатника и изобретателя Энтони Бессемера. Основанные отцом литейный завод и сельский водопровод стали первым «техникумом» сына. По окончании предварительного обучения мальчик заявил, что хочет освоить эту технику на практике. За несколько лет под руководством отца он научился работать на специально купленном токарном станке и отлил первые детали из печатного металла. В 17 лет он вместе с семьей переехал в Лондон и начал поиски «золотой жилы» — изобретения, которое принесет ему богатство и славу. Спойлер: Он создал много, но большинство из них не удалось реализовать на коммерческой основе. Но некоторые его разработки были использованы лишь через несколько лет — настолько Бессемер опередил свое время.
Еще в юности он начал заниматься художественным кастингом. Его отливки выставлены в музеях, помогая заводить полезные связи. Технология тиснения картона достигла своего первого коммерческого успеха. Используя собранные средства, исследователи пытаются создать бизнес по производству продукта. Однако из этой затеи ничего не вышло. Изобретатель не отчаялся и продолжил работу. Позже он заметил, что акцизные марки можно легко подделать. Генри создал штамп, который протыкал бумагу, создавая перфорированный узор, после чего штамп уже нельзя было использовать. Бессемеру была присвоена должность «главного контролера марок» с приличной зарплатой.
Кажется, карьера находится на подъеме. В это время он встретил Анну Аллен и решил жениться. Однажды девушка посоветовала Генри поставить на марке срок годности. Бессемер поступил бы неосмотрительно, сообщив об этом ведомству. Идея была одобрена. Таким образом, новая должность генерального суперинтенданта стала ненужной. Вопрос о вознаграждении Генри легко забывается. Изобретение не было запатентовано, поэтому разработчикам ничего не оставалось, как сдаться и положить память о происшествии в сокровищницу жизненного опыта. Он продолжал работать в литейном заводе отца: гравировал, совершенствовал методы литья и создавал новые инструменты, оборудование и механизмы.
В начале 1840-х годов Бессемер открыл свое «Маленькое Эльдорадо», что укрепило его финансовое положение и позволило ему финансировать свои усилия по производству стали. Как это часто бывает в жизни изобретателя, помогает случайность. Его сестра попросила его надписать акварельный альбом. Генри купил два мешка золотого песка и остался недоволен ценой. Бессемер понял, что это произошло из-за ручных методов производства, и придумал процесс производства дешевого золотого песка в больших количествах. Эксперимент длился год. Разработанная машина расплющивает листовой металл в рулоны, измельчает его, сортирует по размеру в воздушном потоке и снова измельчает на крупные частицы. Все работы проводились в строгой секретности, детали для будущих машин заказывались на разных заводах, а помещения не имели окон и освещались только верхними фонарями через дыру в крыше. Бессемер максимально механизировал все операции, чтобы для производства хватило трех человек — брата жены.
Около 20 лет технология обеспечивала семье стабильный доход и позволяла изобретать, пока аналогичные методы не были разработаны в США.
С этого началась долгая история «зарождения» процесса выплавки стали. В 1854 году Генри Бессемер предложил британскому военному министерству идею специально сконструированного артиллерийского снаряда, который вращался бы в полете даже при выстреле из гладкоствольной пушки. Во время Крымской войны специалисты обнаружили преимущества тонких снарядов с заостренными наконечниками, однако для стабилизации траектории полета необходимо было придать им вращательное движение. Военные власти отказались, но изобретатель все же построил полигон и испытал свой снаряд с помощью небольшого миномета. Получив многообещающие результаты, Бессемер показал модель родственнику Наполеона III.
Обратите внимание: Гений или Лжец? Альберт Эйнштейн. Часть 1..
Принц сообщил об этом императору, который разрешил Генриху проводить эксперименты на территории Винсеннеса. Расстрел состоялся 22 декабря 1854 года, а через три недели, 10 января, изобретатель подал свой первый патент, на тему «Усовершенствования производства стали».
Обзор бессемерского преобразователя
Экспериментируя с раскаленной печью, Бессемер вновь случайно обнаружил несколько кусков нерасплавленного чугуна. Увеличив подачу воздуха через пороги, он с удивлением обнаружил, что они не плавятся. Изобретатель потрогал их ломом и обнаружил только полые раковины. Генри понятия не имел, что чугун на поверхности чушки можно «обезуглероживать» до железа. Наблюдение, которое проигнорировали профессионалы, привело изобретателя к мысли: «А нельзя ли подвести воздух к большей поверхности чугуна для усиленного обезуглероживания?» процесс удаления загрязнений будет более эффективным. Результатом экспериментов стал специально сконструированный тигель, который был запатентован 17 октября 1855 года. В течение следующих нескольких месяцев Бессемер получил несколько патентов на различные методы обезуглероживания чугуна.
Бессемеровский преобразователь в работе
Изобретатель понимает, что если новый процесс будет применяться в промышленных масштабах, потребуется много работы и инвестиций. Он нашел следующее решение. В каждой из пяти индустриальных зон я выбрал ключевых партнеров — крупных производителей с финансовыми ресурсами и бизнес-статусом. Они купили лицензию на новую технологию по сниженной цене в 10 000 фунтов стерлингов: они заплатили Бессемеру гонорары только за один год вместо 14 лет, требуемых патентным законодательством Великобритании. Через несколько недель после публикации отчета Генри получил около 27 000 фунтов стерлингов за права на использование патента. Недостатки становятся очевидными, когда дело доходит до промышленного применения. Помимо невозможности удаления примесей, футеровка конвертера имела низкую долговечность и высокие потери металла - до 40%.
Половину своих сбережений Генри Бессемер передал жене в случае неудачи, а вместе с остатком начал масштабные научные исследования: организовал фабрику в Шеффилде, где начал совершенствовать новый процесс. Его компаньонами были товарищ Лэнгстон, его зять Уильям Аллен и братья Холлоуэй, манчестерские машиностроители, которые обменяли купленные у Бессемера лицензии на акции в бизнесе. Изобретатели наняли для работы известного профессора Генри и Эдварда Рейли, химика-аналитика из Dowlais Works. Вместе они решили проблему, придав контейнеру грушевидную форму. Исследования помогли понять этот процесс, но проблема фосфора так и не была решена.
В Камберленде разрабатывались месторождения с низким содержанием фосфора. Бессемер пообещал руководству крупный заказ, ознакомился с производством и увидел, что шлак фосфорных соединений используется в качестве флюса в доменной печи. Остается только договориться о производстве бесфосфорного «бессемеровского чугуна». Позже этот термин стал общепринятым. В 1857 году была решена и проблема красной хрупкости. «Раскисление» металла марганцем вдохнуло новую жизнь в первоначальный процесс, который без него не получил бы широкого распространения.
Летом 1858 года двери Шеффилдской фабрики были открыты для всех. Полковник Уилмот, начальник артиллерийского завода Вулиджского арсенала, был первым, кто обратил серьезное внимание на Bessemer Steel. Сталелитейный промышленник Джон Браун при спонсорской поддержке установил на производстве два трехтонных конвертера и первым применил метод литья стали. Генри Бессемер включил дальнейшие улучшения в патент от 1 марта 1860 года. Устройства были настолько продуманы и совершенны, что за сто лет практически ничего не изменилось. Его сталь одержала полную и безоговорочную победу на фронте железнодорожного производства: за 21 год она полностью заменила железо. С течением времени железные дороги стали основным потребителем бессемерских металлов.
Бессемеровский цех завода Круппа. Бессемеровский метод позволил получить новые качества материалов, но поскольку он обеспечивал невиданную производительность, он стал общедоступным и востребованным, поэтому довольно быстро распространился
К концу 1860-х годов Шеффилдское мукомольное общество было ликвидировано, и акционеры получили в 24 раза больше первоначального взноса в капитал. Дивиденды в 57 раз превышают акционерный капитал. К моменту истечения срока действия патента Бессемер получил от них около 1 миллиона фунтов стерлингов. Таким образом достигается его главная цель в жизни. Генри внес последние улучшения в процесс и постепенно отошел от металлургии.
В 1871 году изобретатель был избран президентом Института железа и стали, а в 1879 году избран членом Королевского научного общества. Он получил множество званий – Почетный гражданин Лондона, Почетный мастер студии Тернера и многие другие. Затем он переехал в Дания-Хилл и вернулся к своему любимому занятию — свободному изобретательству. Последнее серьезное дело — написать свою автобиографию. В ней он подробно рассказывает путь своей жизни (как и мы в этой статье) и историю создания и совершенствования процесса производства литой стали. Генри Бессемер умер в возрасте 85 лет. Он похоронен на кладбище Вест Норвуд в Лондоне.
Текст основан на материалах энциклопедии «Металлургия и время», созданной учеными Технологического университета МИСиС.
Ученый Наука Технологии МИСиС Изобретение Длинная статья 1Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Даже если вам немного за 40... Генри Бессемер – гений, изобретатель, миллионер.