Het Bessemer-proces is een staalproductietechniek die is uitgevonden tijdens het industriële tijdperk. Wolkenkrabbers, bruggen en kolossale machines werden allemaal mogelijk dankzij de kracht en veelzijdigheid van het staal dat met deze techniek werd geproduceerd. Zelfs de spoorlijnen die landen met elkaar verbonden en de transportrevolutie mogelijk maakten, danken hun bestaan ​​aan deze innovatieve techniek.

Hoewel er sinds de opkomst van de staalproductie veel vooruitgang is geboekt, heeft het Bessemer-proces een golf van industrialisatie teweeggebracht die ons leven nog steeds beïnvloedt.

1. Wat was het Bessemer-proces?
2. Wie heeft het Bessemer-proces uitgevonden?
3. Hoe het Bessemer-proces werkte
4. Staalproductie en de industriële revolutie

Wat was het Bessemer-proces?

Het Bessemer-proces was een staalproductiemethode ontwikkeld door Sir Henry Bessemer in de jaren 1850 die een revolutie teweegbracht in de productie van staal. Bij deze methode werden staalproducenten ruwijzer in een oven verwarmd om een ​​bepaalde temperatuur te bereiken. Zodra het brandende ijzer gesmolten was, werd het overgebracht naar de Bessemer-converter, die leek op een vurig slagveld waar gesmolten ijzer transformeerde.

Het conversieproces verliep snel en duurde doorgaans ongeveer 20 minuten. Het resulterende staal had een laag koolstofgehalte, waardoor het geschikt was voor de productie van spoorlijnen, bruggen en machines.

Hoewel het Bessemer-proces in het verleden een cruciale rol speelde, is het vervangen door geavanceerdere en efficiëntere technieken voor het maken van staal. Tegenwoordig maakt de staalindustrie gebruik van nieuwere methoden, zoals de basiszuurstofoven en de vlamboogoven, die betere controle en flexibiliteit bieden bij de productie van verschillende soorten staal.

Wie heeft het Bessemer-proces uitgevonden?

In 1856 vond Sir Henry Bessemer, een ervaren uitvinder en ingenieur, het Bessemer-proces uit. Nadat hij ervaring had opgedaan met het openhaardproces, waarbij een mengsel van ijzer en schroot in een openhaardoven werd verwarmd, kwam de ingenieur op het idee voor een nieuwe en verbeterde staalproductietechniek.

Maar hij was niet de enige die in die tijd de staalproductie probeerde te bevorderen. Een andere opmerkelijke figuur in deze achtervolging was William Kelly, een Amerikaanse ijzermeester. Onafhankelijk daarvan ontdekte Kelly een soortgelijk proces waarbij zuurstof door gesmolten ijzer werd geblazen om onzuiverheden te verwijderen.

Er waren echter verschillen tussen de benaderingen van Kelly en Bessemer. Kelly's methode maakte gebruik van een kantelomvormer, terwijl Bessemer een stationaire omvormer introduceerde. Bovendien omvatte het proces van Bessemer het blazen van lucht rechtstreeks in het gesmolten ijzer, terwijl het proces van Kelly een voorbereidende verwarmingsstap gebruikte voordat er zuurstof werd geblazen. Ondanks deze verschillen was het Kelly's werk dat de basis legde voor verdere vooruitgang en als inspiratiebron diende voor Bessemer.

Bessemer bouwde voort op Kelly's ontdekkingen en boekte aanzienlijke vooruitgang bij het perfectioneren van het staalproductieproces. Zijn meest opmerkelijke uitvinding was de Bessemer-converter, een cruciaal onderdeel van zijn methode. Door zuurstof door gesmolten ruwijzer in de convertor te blazen, verwijderde Bessemer onzuiverheden en kon smeedijzer omzetten in hoogwaardig staal. Hij introduceerde ook innovatieve technieken om de luchtstroom en temperatuur te controleren, waardoor grootschalige staalproductie efficiënter en praktischer werd.

En last but not least stelde de ervaren metallurg Robert Mushet voor om spiegeleisen, een ijzerlegering, aan de converter toe te voegen. Deze toevoeging verbeterde de kwaliteit en sterkte van het resulterende staal aanzienlijk, wat verder bijdroeg aan de effectiviteit van het Bessemer-proces.

Hoe het Bessemer-proces werkte

Een paar cruciale stappen brengen gesmolten ijzer tot leven, met als hoogtepunt de creatie van hoogwaardig staal. Hier is een blik op het Bessemer-proces in actie:

1. Eerst verwarmt de staalproducent het ijzer in een oven totdat het gesmolten is, waardoor het van vaste naar vloeibare vorm verandert. De intense hitte in de oven zorgt ervoor dat het ijzer smelt, waardoor het wordt voorbereid op de volgende stappen van het Bessemer-proces.
2. Zodra het ijzer gesmolten is, wordt het voorzichtig in een gespecialiseerde container gegoten die bekend staat als de Bessemer-converter. Dit vat is ontworpen om bestand te zijn tegen de extreme temperaturen en drukken die bij het proces betrokken zijn.
3. Met het gesmolten ijzer in de converter wordt er een krachtige luchtstoot doorheen geblazen. Deze lucht brengt een chemische reactie op gang die onzuiverheden, zoals overtollige koolstof, die in het ijzer aanwezig zijn, verbrandt. Bij de reactie komt intense hitte vrij, wat helpt bij het verwijderen van onzuiverheden en de vorming van staal.
4. Terwijl de onzuiverheden verbranden, vormen ze samen een laag afvalmateriaal dat slak wordt genoemd. Deze slak, die minder dicht is dan het gesmolten ijzer, drijft erop en wordt later van het oppervlak verwijderd. De afscheiding van slakken is vergelijkbaar met de manier waarop vloeibaar vet opstijgt en van het oppervlak van een pot bonen of soep kan worden afgeroomd.
5. Om de sterkte en kwaliteit van het staal te verbeteren, wordt vaak een kleine hoeveelheid mangaan aan het gesmolten ijzer toegevoegd. Mangaan dient meerdere doeleinden, waaronder het verbeteren van de algehele kwaliteit van het staal en het helpen verwijderen van resterende zuurstof die de eigenschappen negatief kan beïnvloeden.

Staalproductie en de industriële revolutie

De uitvinding van het Bessemer-proces bracht aanzienlijke veranderingen teweeg in de staalindustrie, waardoor een revolutie teweegbracht in de staalproductie en de impact ervan op verschillende sectoren:

• Oprichting van de staalindustrie :Nadat hij het eerste patent voor zijn techniek had verkregen, werkte Bessemer samen met verschillende industriële partners en richtte hij staalfabrieken op die waren uitgerust met Bessemer-converters om op efficiënte wijze staal te produceren. Deze fabrieken zijn speciaal ontworpen om het nieuwe proces op grote schaal te implementeren en efficiënt staal te produceren. De succesvolle exploitatie van deze fabrieken heeft bijgedragen aan de wijdverbreide acceptatie van zijn staalproductietechniek.
• Efficiëntie en kostenreductie :Het Bessemer-proces verhoogde de efficiëntie van de staalproductie dramatisch, waardoor zowel de tijd als de kosten werden verminderd. Het elimineerde de arbeidsintensieve handmatige verwijdering van onzuiverheden uit verwarmd ijzererts, waardoor het proces werd gestroomlijnd en economisch haalbaarder werd.
• Vooruitgang in de bouw :De beschikbaarheid van betaalbaar staal heeft de bouwsector getransformeerd. Vergeleken met ijzer was Bessemer-staal sterker en duurzamer, waardoor het ideaal was voor het bouwen van bruggen, spoorwegen en wolkenkrabbers. Deze vooruitgang maakte de constructie mogelijk van grotere, hogere en veerkrachtiger structuren, die het moderne stedelijke landschap vorm gaven.
• Groei in de productie :De massaproductie van staal voedde de groei van de productiesector. Staal werd een essentieel materiaal voor de productie van machines, gereedschappen en consumptiegoederen. Industrieën floreerden doordat de beschikbaarheid van staal een hogere productiviteit en uitgebreide productiemogelijkheden mogelijk maakte.
• Economische ontwikkeling :De toegankelijkheid van kosteneffectief staal speelde een cruciale rol in de economische ontwikkeling. Het wijdverbreide gebruik ervan in de bouw en productie zorgde voor industriële expansie, technologische innovatie en verstedelijking. Staal heeft de basis gelegd voor de ontwikkeling van transportsystemen, die efficiënte handel mogelijk maken en regio's op grotere schaal met elkaar verbinden.

Dit artikel is gemaakt in combinatie met AI-technologie, vervolgens op feiten gecontroleerd en bewerkt door een HowStuffWorks-editor.