Бессемер

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.