Текст книги "Бессемер"
Автор книги: Михаил Лесников
Жанр:
Биографии и мемуары
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 14 страниц)
Как раз перед такой проблемой мы и становимся на первых же шагах изучения бессемеровского изобретения.
Что действительно привело Бессемера к мысли пропускать струю воздуха через слойрасплавленного металла? Внутренняя ли творческая работа, или какие-либо внешние намеки и указания. Дело в том, что как раз такие намеки Бессемер мог найти, перелистывая последние выпуски патентных спецификаций в области металлургии. Там, под датой 4 мая 1854 года, то-есть тогда, когда сам он еще и не думал заниматься вопросами черной металлургии, он мог бы прочитать предложение о применении пара к пудлингованию. Вместо клюшки пудлинговщику предлагалось применять изогнутую крючком трубку и через нее пропускать пар. Изогнутый конец трубки рекомендовалось держать в самой глубокой части плавильного пространства так, чтобы пар прорывался через весь слой металла. Волнение от выхода пара заменило бы собой тяжелую работу пудлинговщика по перемешиванию расплавленной массы, а пар, разлагающийся в столь высокой температуре на свои составные части, окислял бы ванну, то есть выжигал бы углерод и обессеривал ее. И взят этот патент был не каким-нибудь новичком или дилетантом, а крупнейшим инженером Англии того времени – Джемсом Нэсмитом. Представляется маловероятным, чтобы Бессемер не знал об этом, предложенном способе, который к тому же уже стал кое-где применяться и вокруг которого велась довольно оживленная полемика. А если Бессемер знал, то ему нужно было сделать небольшой шаг, чтобы заменить пар воздухом.
Нэсмиту повидимому очень хотелось, чтобы Бессемер признал, что некоторую долю в своем изобретении он все же позаимствовал у него, у Джемса Нэсмита. В начале восьмидесятых годов между обоими изобретателями происходит любопытная переписка, очень дружеская по форме, но не лишенная дипломатической хитрости. Нэсмит напомнил сэру Генри кое-какие факты. Составляя свою автобиографию и «не доверяя своей памяти», – как пишет Нэсмит, – он просит у Бессемера подтверждения некоторых фактов. «Вечером, накануне заседания «Британской Ассоциации» в Челтенгэме в 1856 году, – писал Нэсмит, – вы вместе с мистером Клэем из Мерсейских заводов оказали мне внимание, показав мне замечательный образец железа, сделанный по вашему способу и (если память мне не изменяет) сказали, что мне собственно первому следует рассмотреть этот образец, потому что (насколько я вас тогда понял) мой патент на применение пара при пудлинговании до известной степени направил ваши мысли по тому пути, который и привел вас к вашему изобретению… Я был бы очень польщен, – заключает письмо Нэсмит, – если бы я мог (с вашего разрешения) в своем повествовании сослаться на эти любезные ваши слова».
В ответ на это письмо Бессемер рассказал о некоторых начальных стадиях своих работ и в сущности решительно отверг какое бы то ни было влияние нэсмитовских идей на ход его изобретений. С его патентом он познакомился только тогда, когда опыты были проведены и надо было формулировать спецификации для получения патента. «Составляя мою предварительную спецификацию (17 октября 1855 года), – писал Бессемер, в ответ Нэсмиту, – я просмотрел другие патенты, чтобы проверить, не было ли уже чего-либо подобного сделано раньше. Я нашел тогда ваш патент о пудлинговании с помощью паровой клюшки и патент Мартина о применении пара в жолобах, направляющих чугун из доменной печи в рафинировочный горн для рафинировки там обычным способом до пудлингования.
Я затем попробовал пар и в моем процессе, один и в смеси с воздухом, и нашел при этом, что он очень охлаждает металл. Мне все же посоветовали оговорить применение пара наряду с воздухом в моем процессе, чтобы его не применили бы против меня, в то же время не высказывая притязаний на применение их для каких-либо иных целей, кроме как производство литой стали и железа.
Я уверен, что я имел ввиду именно эти факты в том разговоре, о котором вы упоминаете в вашем письме. Я счел за лучшее высказать вам, столь правдивому и прямому человеку, сразу всю правду, посколько это вообще возможно в кратком рассказе. Не будь вас и Мартина, я никогда не предложил бы применение пара в моем процессе. Мысль же о применении воздуха развивалась постепенно, но именно так, как я это описал выше».
Письмо можно резюмировать так: ваш патент, мистер Нэсмит мне известен не был, а если бы и был известен, то толку от него мне было бы мало, так как он нелеп и бесполезен. Но самое существование его вынудило меня включить в свой патент из чисто юридических соображений и эти нелепые процессы.
Наблюдение в пламенной печи нерасплавившихся «скорлуп» обезуглероженного металла весьма естественно могло привести к мысли повторить этот процесс искусственно, направить на куски раскаленного добела, или начинающего оплавляться чугуна струю воздуха для окисления и обезуглероживания его поверхности. Естественно было также и стремление получить возможно большую поверхность, находящуюся в соприкосновении с воздухом, а этого легко можно было достичь, употребляя возможно более мелкие куски металла. Если удалось бы расплавить эти куски чугуна, то в результате мог бы получиться сплав менее углеродистый, нежели чугун, вполне однородный по своему составу и приближающийся по типу к тигельной стали. Итак идея заключалась повидимому в получении тигельной стали, но не из дорогой цементной стали, а из частично обезуглероженного с поверхности чугуна. А для этого нужно было также перейти от работы в пламенной печи к плавке в тигле. И действительно – в первых патентах Бессемера, где говорится о продувании струи воздуха через расплавленный металл, работа ведется в тиглях.
Сам Бессемер в своем письме Нэсмиту так описывает эти постепенные стадии. «Я подготовился провести другой опыт в тигле, снабженном железной трубой, проведенной через отверстие в его крышке и проходящей почти до его дна. Вокруг нее почти доверху тигель заполнялся мелкими кусками или зернами чугуна, поток воздуха, пущенный в трубу, должен был подниматься вверх между мелкими зернами или кусками чугуна и частично их обезуглероживать. Трубку можно было потом вынуть и усилить огонь, пока металл с его окисленной поверхностью не расплавится и не получится таким образом тигельная сталь». Вот собственно первый этап.
«Когда уже все было налажено, – пишет Бессемер дальше, – со мной вдруг случился один из коротких, но очень болезненных припадков недуга, которым я тогда страдал. Прикованный на некоторое время к постели, я часами думал о предстоящем опыте и мне пришла в голову мысль, что вместо того, чтобы обезуглероживать зерненый металл, пропуская воздух между кусками чугуна, можно получить гораздо более сильное и быстрое действие воздуха, если предварительно расплавить в тигле и пропустить струю воздуха через трубку, опущенную ниже поверхности расплавленного металла и, таким образом, выжечь углерод и кремний, содержащийся в металле. Это показалось столь осуществимым и вместе с тем столь крупным улучшением, что опыты с зерненым чугуном были оставлены и, как только я поправился, я попробовал проделать этот опыт с пропусканием воздуха над поверхностью металла. Результаты были поразительны. В полчаса произошло полное обезуглероживание металла. Получался огромный жар, но, к несчастью, больше половины металла было выдуто из тигля. Это привело к применению тигля с большими выпуклыми крышками с отверстиями (по бокам), которые препятствовали выбрасыванию металла.
Эти опыты велись непрерывно с февраля по октябрь 1855 года».
Надо сказать, что весь ход работ и постепенных изменений процесса так, как он изложен в этом письме у Бессемера, довольно правдоподобен, главное он объясняет непонятный без этих промежуточных стадий, о которых Бессемер почему-то совсем не говорит в своей автобиографии, переход от работы в пламенной печи к работе с тиглем.
Наблюдения с отражательной печью вероятно показали, что несмотря на все ее усовершенствования, температура в ней все же была недостаточна для расплавления ковкого обезуглероженного железа, да и сталь повидимому плавилась плохо. Единственно возможным средством представлялся таким образом тигель. Далее, в тигле в небольшом замкнутом пространстве можно было охватить струей воздуха значительно большую поверхность металла.
Результаты этих опытов были закреплены в патенте от 17 октября 1855 года.
«Струи воздуха или пара, лучше в сильно нагретом состоянии, должны пропускаться между частицами расплавленного чугуна, или рафинированного чугуна до тех пор, пока металл, оставаясь еще в жидком состоянии, не примет свойств стали. Процесс этот ведется в печах или тиглях, какие применяются для изготовления тигельной стали. В печи особой конструкции помещается несколько тиглей, в тигли наливается расплавленный чугун и через трубку, пропущенную через крышку, в расплавленный металл нагнетается воздух или пар. О ходе процесса можно судить по вылетающим (из боковых отверстий выпуклых крышек) искрам и пламени. В тиглях около дна устроено выпускное отверстие».
Тигель с трубкой для вдувания струи воздуха
Опыт велся в очень небольшом масштабе – в тигле помещалось 10–20 фунтов металла. Опыты далеко не всегда выходили удачными. Металл часто застывал до окончания процесса обезуглероживания. Очевидно, малый вес садки и слишком слабое дутье вызывали сильное охлаждение металла, а процесс окисления примесей и железа шел настолько вяло, что не мог повысить температуры ванны. Трудно сказать, что получал Бессемер в результате продувок. Патент был взят на литую сталь, письмо Нэсмиту и автобиография говорят о совершенно обезуглероженном железе. Повидимому получалось и то и другое.
В патенте отмечено очень важное явление, ставшее в сущности исходной точкой для перехода к собственно бессемерованию: это наблюдение над повышением температуры при процессе. Но вызывать это повышение температуры повидимому не всегда удавалось. Весьма вероятно, что Бессемер даже не вполне ясно на первых порах отдавал себе отчет отчего оно происходит, а видимо слишком бурные реакции, наступавшие при усилении дутья и уничтожавшие добрую половину металла, выбрасываемого из тигля и выгоравшего, побуждали очень сильного дутья не применять, а это в свою очередь вызывало быстрое охлаждение металла.
«Если бы не поддерживалась очень высокая температура в печи, – пишет Бессемер в автобиографии, – все время, пока продолжалось это слабое дутье в течение тридцати минут, то металл застыл бы в тигле гораздо раньше, чем было бы достигнуто полное обезуглероживание».
Получался своеобразный порочный круг и выйти из него не так-то было легко. Сила дутья, температура, угар металла сочетались в столь трудную задачу, что разрешить ее казалось почти невозможным.
Ближайшие взятые после октября патенты (патент 7 декабря 1855 года и патент 4 января 1856 года), указывают на эти поиски других путей. Возникает вопрос, были ли даже действительно построены все описываемые в них приборы. Они мало дают нового и интересного для технологической стороны процесса. Некоторые из них просто нелепы, но они интересны появлением в них тех отдельных элементов в механической части, развившейся в позднейшей заводской стадии бессемеровского процесса. Бессемер в сущности ставит себе в них гораздо более скромные задачи: струя воздуха служит только для рафинировки чугуна.
Бессемер отказывается от тигля и переходит снова к пудлинговой печи, действующей однако также с применением струй воздуха, вырывающихся через боковые стенки или под печи, через слой расплавленного металла. Это уже очень недалеко от идей Нэсмита – сочетание пудлингования с пропусканием через металл струи воздуха или пара. Но насколько был осуществлен самим Бессемером этот процесс – неизвестно. Бессемер нам ни слова не говорит о нем в своей автобиографии.
Во всяком случае, если опыт и был произведен, то результаты могли быть очень печальны: бурная реакция могла бы разрушить печь. Именно ведь это и случилось несколько позже на Уэльском заводе Эббв-Вэль, когда директор Пэрри попробовал проделать этот опыт. Трудно также себе представить, как возможно было пудлинговщику работать перед бушующим металлом.
Очень может быть, что какие-то неудачи и с этими новыми видами продувки воздуха заставили Бессемера вообще отказаться от мысли продувать воздух через слойметалла. Январский патент дает нам ряд комбинаций воздействия струи воздуха на поверхность металла, правда, искусственно значительно увеличиваемую. Некоторые конструкции отличаются прямо-таки замечательной нелепостью. То струя воздуха действует на металл, переливающийся поочередно из одной вагранки в другую, причем струя металла, падая на плоский камень, по пути разбивается на множество мелких брызг, а вагранки для переливания поочередно то поднимаются, то опускаются при помощи гидравлического подъемника. В другом проекте чугун, от действия центробежной силы, разливается тонким слоем по полушаровому дну, быстро вращающейся на вертикальной оси печи, и в это время обезуглероживается струей воздуха. В третьем проекте чугун переливается во вращающемся на горизонтальной оси цилиндрическом сосуде.
Техническая мысль билась как птица в клетке, тщетно ища выхода.
Но в этих двух патентах стоит отметить два элемента, которые лягут в основу дальнейшего развития бессемерования. В декабрьском патенте описан грушевидный или вернее яйцевидный, шарообразный сосуд, вращающийся вокруг горизонтальной оси, снабженный отверстием с носиком, через которое выливается металл. Он служит для рафинирования чугуна струей воздуха, пропускаемой через металл без применения нагревания.
В январском патенте речь идет о вращающихся печах и сосудах, в которых применяется полая ось, служащая для подвода воздуха.
Но повидимому, наряду с этими возможными проектами воздействия на поверхность металла, Бессемер продолжает и свои работы с продувкой воздуха через слой металла. Патент 12 февраля 1856 года отмечает крупнейший успех: «наблюдение повышения температуры при продувке, повышения достаточного для поддержания металла, несмотря на его обезуглероживание в расплавленном состоянии».
«Я открыл, – пишет Бессемер в своем патенте, – что если атмосферный воздух или кислород вводится в металл в достаточном количестве, то он вызывает сильное сгорание частиц жидкого металла и поддерживает или повышает температуру до такой степени, что металл остается в жидком состоянии во время перехода его из состояния чугуна до состояния стали или ковкого железа без применения топлива».
Механическая конструкция прибора была очень неудачна. При поворачивании конвертора, то есть сосуда, где происходило это «превращение», наполненного металлом, все части механизма должны были испытывать очень большие напряжения. Едва ли эта конструкция могла быть применима для крупных установок в заводском масштабе. Но характерно, что струи воздуха вводятся не сверху через трубку, а снизу через отверстие в нижней части сосуда, куда воздух подводится через полую ось.
Два основных принципа бессемеровского процесса – обезуглероживание струей воздуха и ведение процесса без применения топлива были установлены после полугодовой работы, – срок конечно очень небольшой. Но до сих пор это были в сущности миниатюрные лабораторные опыты. Первые же попытки перейти к более крупным масштабам чуть было не закончились катастрофой – пожаром мастерской.
Бессемер повидимому все же не представлял себе вполне ясно те бурные процессы, которые происходили в тигле при продувке воздуха.
Для опыта в большем масштабе всякие механические ухищрения, описанные в предыдущих патентах, были отброшены. Конвертор был сделан очень простой конструкции, он представлял собой вертикально поставленный цилиндр высотой около 4 футов, сделанный из листового железа и выложенный внутри огнеупорным кирпичом. Сверху цилиндр был закрыт, лишь в средине крышки было проделано отверстие для выхода газов и искр. Почти около самого дна в вертикальных стенках цилиндра было расположено шесть фурм, соединенных трубками с кольцевой воздушной камерой, опоясывающей цилиндр. Металл наливался через отверстие в боковой стенке. На уровне дна, покатого в одну сторону, было сделано выпускное отверстие. Для дутья была приспособлена имевшаяся в мастерской двадцатисильная машина. Все это было сделано в значительной мере наугад.
«Когда возник вопрос о наилучшей форме и размерах конвертора, – пишет Бессемер, – то у меня было слишком мало данных, которыми я мог бы тут руководствоваться, так как тигельный конвертор был весь скрыт в печи. Я знал только, что во время процесса образуется шлак и выбрасывается из отверстий… Объем и высота конвертора казались вполне достаточными. Ничего казалось бы кроме раскаленных газов и немногих искр не должно было вылетать из конвертора».
На деле конструкция оказалась никуда негодной.
Не прошло и десяти минут после начала продувки, как из отверстия крышки вылетел фонтан искр, становившийся с каждой секундой все сильнее и сильнее, вскоре появился большой столб пламени. Затем последовало несколько несильных взрывов и высоко в воздух стал выбрасываться расплавленный металл и шлак. Конвертор превратился в «настоящий маленький вулкан» во время извержения.
Подойти и закрыть дутье было невозможно и изобретатель очутился в положении беспомощного наблюдателя, охваченного страхом, что каждое мгновение может загореться обдаваемая жаром крыша. Через десять минут «извержение» кончилось. Выпущенный металл оказался ковким железом. «Все это было для меня настоящим открытием, – говорит Бессемер, – так как я не мог предположить такого бурного процесса».
Установка Бессемера на Бакстер Стрите
Но впечатление было столь захватывающее, успех столь несомненен, как ни как это была первая настоящая садка чугуна, переработанного в железо без применения нагревания или топлива – что перед этим конечно забывалась всякая осторожность. Взволнованный и увлеченный изобретатель хочет тотчас же повторить опыт. Тут же придумывается и на скорую руку приспосабливается временное предохранение против огненного фонтана. Над отверстием была повешена на цепочке круглая чугунная крышка от люка в угольную яму. Импровизированное предохранение однако оказалось не совсем удачным. Чугунная плита, лишь только снова началось извержение, раскалилась, стала плавиться и через несколько минут над конвертором в фонтане шлака и пламени сиротливо болтался обрывок цепи.
Но может быть и не следует так бурно вести процесс. Может быть следует уменьшить количество продуваемого воздуха. Все это было перепробовано: и число фурм сокращалось и диаметр их уменьшался и, наконец, воздух вдувался под меньшим давлением. Результат получался неудачный: реакции не происходило, металл остывал, иногда вместо железа получался белый рафинированный чугун, а иногда вся садка застывала в конверторе. Было ясно, что процесс надо вести очень энергично и постараться как-нибудь обуздать рвущиеся из конвертора пламя и шлак и не давать выплескиваться металлу. Необходимо было изменить форму конвертора. Более или менее удовлетворительные результаты получились не сразу, для этого надо было затратить еще несколько месяцев работы. В конце концов конвертор получил следующую форму.
Крыша над рабочим пространством была выведена ввиде купола, сделанное в середине его отверстие вело не наружу, а во вторую камеру с коническим спускающимся к середине дном, перекрытую в свою очередь сводом. Выходные отверстия были устроены в боковых стенках этой верхней камеры. Выбрасываемый в верхнюю камеру шлак и металл стекал по дну и через центральное отверстие попадал обратно в нижнюю камеру. Эта система была запатентована в мае 1856 года. Тогда же была сконструирована и запатентована изложница особой системы, поставленная перед конвертором. Дном у нее служила верхняя поверхность поршня гидравлического пресса. Застывший в ней слиток выталкивался прессом наружу.
Тут можно уже было, не боясь спалить мастерскую, повторить опыт и даже начать производство.
Первого критика своего способа, очень скептически отнесшегося к нему, Бессемер встретил у себя же в мастерской в лице нанятого им мастера литейщика. На всю жизнь запомнилось Бессемеру выражение его лица, «где смешалось удивление и жалость к моему полному невежеству», когда изобретатель сказал, что хочет продуть холодный воздух через металл, чтобы его разогреть.
«Он весь скоро превратится в глыбу», – заметил мастер. На этот раз опыт прошел вполне благополучно. И скоро ослепительная блестящая струя полилась по жолобу в ковш, а оттуда в изложницу. Еще несколько минут ожидания пока металл не застынет, несколько движений рычагом насоса от гидравлического пресса, и на поверхность медленно поднялся раскаленный слиток.
«Я не в состоянии передать, – говорит Бессемер, – что я чувствовал, когда я увидел эту раскаленную массу, медленно поднимающуюся из формы. Первый большой слиток литого железа, который когда-либо видел человеческий глаз. И это уже был не лабораторный опыт. В одной компактной массе мы имели столько металла, сколько два пудлинговщика с двумя помощниками вырабатывали часами напряженного труда, расходуя массу топлива. Мы получили чистый однородный слиток десяти дюймов в квадрате в результате тридцатиминутной продувки, без всякой помощи какого-либо квалифицированного труда и без применения топлива, тогда как продукт работы пудлинговщика представлял бы из себя десять или двенадцать нечистых, бесформенных криц, насыщенных шлаком и другими нечистотами, и вместе с тем так слабо связанных, что не существовало никакого известного способа сделать их столь же плотными, как тот металл, который только что появился из формы. Неудивительно, что я с наслаждением взирал на этого первенца из тех многих тысяч квадратных слитков, которые сейчас появляются каждый день».
«Что все это значило, какой полной революцией во всех областях металлургического производства во всем мире это угрожало, все это я вполне понимал, когда недвижимо глядел на этот раскаленный слиток, самый вид которого поразил меня, хотя я неделями ждал этого момента, вполне сознавая, что это будет или минутой огромного успеха, или полным крушением всех моих надежд и желаний».
Но из чего состоят эти два кубические фута раскаленного металла? Ведь от этого собственно и зависит успех или крушение. Как узнать это и узнать сейчас же, немедленно? Но в мастерской нет приспособлений не только чтобы испытать, но даже чтобы сдвинуть эту глыбу металла с места. Нетерпение и находчивость открыли однако тут такой способ, каким вероятно ни разу до этого и вероятно никогда и впредь не будет испытываться железная болванка.
Три сильных удара топором по ребру слитка… Лезвие глубоко входит в раскаленный металл, мягко и вязко отгибаются зарубленные края. Да, действительно, это ковкое железо, а не хрупкий чугун.
Так ли в точности все это происходило в небольшой мастерской на Бакстер Стрит или не так, мы этого не знаем, но так именно представлялось рождение первого железного слитка самому Бессемеру, когда он в глубокой старости писал свою автобиографию, и у нас нет оснований считать, что память изменила ему, как раз относительно одного из таких решающих моментов его жизни, которые обычно оставляют неизгладимый след.
Но ведь ни от кого другого, кроме самого Бессемера, не услышим мы рассказа о том, что происходило в этот день в Лондоне на Бакстер Стрит в его мастерской.
Был ли это окончательный успех? Вероятно, целый ряд затруднений еще не был разрешен. Впоследствии Бессемер уверял, что к этому времени он еще не достиг особенно благоприятных результатов и хотел поэтому узнать компетентное мнение о своих работах. Он пригласил посмотреть процесс одного из очень крупных инженеров того времени, Джорджа Ренни. Ренни, строго говоря, не мог считаться авторитетом по металлургии. Ведь Ренни был замечательным инженером-конструктором: это обстоятельство может быть и побудило Бессемера обратиться именно к Ренни. Не будучи металлургом и металлозаводчиком, Ренни не мог оказаться сам материально заинтересованным, не мог явиться конкурентом. От него можно было ожидать наиболее беспристрастной оценки. С другой стороны Ренни владел довольно большим машиностроительным заводом, он мог высказаться и как промышленник.
Несомненно перед Бессемером возникала проблема о необходимости и своевременности поставить производство в широком промышленном масштабе и связаться для этого с промышленностью. Повидимому один он все же целый ряд затруднений преодолеть не мог. Но с другой стороны ясно чувствовалась и техническая незаконченность процесса. Выносить изобретение в широкие промышленные круги казалось преждевременным. Кое-какие, правда очень осторожные, связи с промышленностью уже были завязаны и раньше. Еще летом 1856 года была продана лицензия на производство железа по новому способу в Манчестере и на десять миль вокруг. Лицензию приобрела манчестерская фирма Галловэй, но с этой фирмой у Бессемера были старые деловые связи.
Ренни, ознакомившись с процессом, пришел в восторг от него и дал совет, чуть было не оказавшийся роковым для всего дела:
«Это такое важное изобретение, что вы ни одного дня не должны держать его в секрете».
«Это так, – возразил Бессемер, – но все-таки это еще не успех с коммерческой точки зрения и я думаю, что лучше сначала его усовершенствовать, прежде чем его показывать всем».
«О нет, – ответил Ренни, – все эти необходимые мелкие детали придут сами собой в голову железозаводчику. Бесспорным успехом является ваш великий принцип: отсутствие топлива, ручного труда, пудлинговых криц, собирания в пакеты и сварки: огромные массы любой формы делаются в несколько минут».
Тут же Ренни предложил Бессемеру прочитать доклад на заседании «Британской Ассоциации», которое должно было произойти несколько дней спустя в Челтенгэме. «Если вы изложите на бумаге так же ясно и просто ваш процесс, как вы мне о нем рассказали, то вам нечего бояться».
Совет был дан может быть не совсем удачно. Изобретение все же было очень незрело и рекламировать его было еще слишком рано. Бессемеру в ближайшие же месяцы пришлось жестоко за это поплатиться, пережить массу неприятностей, понести значительные денежные расходы; моментами все дело казалось на краю гибели, чуть было не была погублена его репутация как инженера и изобретателя. Но соблазн выступить перед столь высоко авторитетным собранием, где присутствовал весь цвет английской техники, каковым была «Британская Ассоциация», был слишком велик.
12 августа Бессемер выехал в Челтенгэм.
13 августа 1856 года. Челтенгэм. Заседание механической секции «Британской Ассоциации».
«Слово принадлежит мистеру Генри Бессемеру».
Бессемер. «Производство железа в Англии достигло такого значения, что всякое усовершенствование этой отрасли нашей национальной промышленности не может не быть предметом общего интереса, и я полагаю, что это послужит достаточным оправданием для настоящего короткого и, я боюсь, очень несовершенного доклада. Я должен указать, что за последние два года мое внимание было почти исключительно направлено на производство ковкого железа и стали, в чем, однако, я должен заметить, я, вплоть до последних восьми или девяти месяцев, добился очень незначительных результатов.
Постоянная ломка и перестройка печей и вся эта работа по производству ежедневных опытов с большими партиями чугуна стали уже истощать мое терпение. Но многочисленные наблюдения, сделанные во время этих малообещающих работ, повели к подтверждению совершенно нового взгляда, который все больше и больше стал овладевать моим вниманием, а именно, что я без всякого топлива или печи, мог бы достичь гораздо более высокой температуры, нежели та, которую я получал после всех этих переделок и следовательно я смог бы избежать не только вредного воздействия минерального топлива на обрабатываемое железо, но и сберечь расходы по топливу.
Было сделано несколько предварительных опытов с небольшим количеством металла в 10–20 фунтов, и хотя процесс был связан со значительными затруднениями, он показал однако столь несомненные признаки успеха, что побудил меня сразу поставить аппарат, который мог бы в тридцать минут превратить около семи центнеров чугуна в ковкое железо. При работе с такими массами металла исчезли совершенно и те трудности, с которыми были связаны лабораторные эксперименты с десятью фунтами чугуна.
К этим новым исследованиям я приступил в том предположении, что чугун содержит около пяти процентов углерода [1], что углерод не может в условиях белокалильного жара находиться в присутствии кислорода, не соединяясь с ним и, таким образом, не производя горения, что это горение происходит со скоростью, зависящей от размеров подвергающейся действию кислорода поверхности углерода и наконец что температура, которой достигнет металл, также зависит от быстроты, с которой соединяются кислород с углеродом [2]. Следовательно, достаточно привести в соприкосновение кислород и углерод так, чтобы значительные поверхности их подвергались их взаимному действию, чтобы получить температуру, не достигнутую до сих пор в наших крупнейших печах. Для проверки на практике этой теории я построил цилиндрический сосуд, диаметром в 3 фута и высотою в 5 футов, нечто вроде обыкновенной вагранки».
Далее следовало описание этого прибора. Читатель уже знаком с ним, и поэтому повторять его мы не будем.
«После того, как было пущено дутье и влит расплавленный чугун, – сообщал дальше Бессемер, – послышится кипение металла, происходящее внутри сосуда. Металл с силой будет бросаться из стороны в сторону, ударяя о стены сосуда и потрясая его с большой силой. Из горловины конвертора тотчас же вырвется пламя и немного очень ярких искр. Так будет продолжаться около 15 или 20 минут; втечение этого времени кислород атмосферного воздуха соединяется с углеродом, содержащимся в чугуне, образуя углекислый газ и в то же время выделяя огромное количество тепла. Так как это тепло получается внутри сосуда и распылено в бесчисленном количестве огненных пузырьков по всей жидкой массе, то металл поглощает большую часть его и температура его чрезвычайно возрастает.
По истечении этих 15 или 20 минут та часть углерода, которая механически примешана [3]к чугуну, оказывается совершенно исчезнувшей. Температура однако так высока, что теперь начинает отделяться от металла химически соединенный с ним углерод, как на это сразу укажет огромное увеличение пламени, вырывающегося из горловины сосуда. Металл в сосуде подымается теперь на несколько дюймов выше своего нормального уровня и показывается легкий пенистый шлак, который и выбрасывается большими пенистыми массами. Это бурное выбрасывание шлака продолжается около пяти или десяти минут; когда он перестает появляться, сильное пламя сменяет собой фонтан искр и шлака, которым всегда сопровождается кипение.