Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Wie Henry Bessemer geholfen hat, das Zeitalter des Stahls zu schmieden

Foto von Hep Svadja.

Zu Beginn der industriellen Revolution war der Puddelofen der Stand der Technik in der Eisenmetallurgie. Die Eisenarbeiter luden rohe Roheisenblöcke in den Ofen und rührten das geschmolzene Metall dann kontinuierlich durch ein kleines Loch. Das Puddeln war eine heiße und schwierige Aufgabe, und ein erfahrener Puddler galt als hochqualifizierter Handwerker.

Während der Puddler sich bewegte, erschienen feste Stücke raffinierten Eisens in der flüssigen Masse. Er sammelte diese und bearbeitete sie unter einem Schmiedehammer, um eine Platte aus heißem Schmiedeeisen zu erhalten, die nach all dieser Arbeit immer noch nicht die Stärke oder den Nutzen von Stahl hatte.

Stahl ist eisenlegiert mit Kohlenstoff und ist in jeder Hinsicht dem einfachen Eisen überlegen. Vor 1856 gab es jedoch keine praktische Möglichkeit, den Kohlenstoffanteil in Eisen zu kontrollieren. Daher gab es keine Möglichkeit, Stahl zu einem Preis herzustellen, den die Industrie sich leisten konnte.

Die Eisenbahnen boomten Mitte des 19. Jahrhunderts, ihre schmiedeeisernen Schienen waren jedoch zu weich - auf stark befahrenen Strecken mussten die Schienen alle 6 bis 8 Wochen ausgetauscht werden. Stahlschienen wären weitaus haltbarer, aber zu teuer.

Dann kam ein kluger Kerl namens Henry Bessemer auf den Plan. Bessemer, ein englischer Ingenieur und Metallurge, würde 129 Patente in verschiedenen Ingenieurdisziplinen erhalten. Aber die Erfindung, für die er zum Ritter geschlagen wurde und die ihn reich machte, bestand darin, Eisen und Koks (Kohlenstoff) in Stahl zu verwandeln.

Foto von Alfred T. Palmer.

Auf der Suche nach einem Weg, Kanonenfässer zu verstärken, entdeckte Bessemer, dass der in geschmolzenem Roheisen gelöste Kohlenstoff sich leicht mit Sauerstoff verbindet. Als er dies wusste, entschied er, dass er, wenn er einen Luftstrahl durch das geschmolzene Roheisen stoßen könnte, ihn in einen viel stärkeren legierten Stahl umwandeln könnte, indem er seinen Kohlenstoffgehalt genau reguliert.

Bessemer baute in seinem Labor in London einen Versuchsofen mit einer 4 Fuß hohen Hochtemperatur-Heizkammer und einer 12-PS-Dampfmaschine, die den Lufteinspritzer betreibt. Als sich das Roheisen in der Kammer verflüssigte und er das Gebläse einschaltete, brach von oben ein Feuerball aus. Aber als er das geschmolzene Metall in Kokillen zugespült hatte, blickte er mit Begeisterung auf den "durchsichtigen Strom glühenden Tempergusses, der fast zu glänzend war, als dass sich das Auge darauf ausruhen konnte." Bessemer hatte einen Weg gefunden, billigen Stahl herzustellen.

Im Jahr 1856 entwarf Bessemer einen so genannten Konverter, einen großen, napiförmigen Behälter mit Löchern ("Düsen"), in den Pumpen Druckluft einblasen konnten. Bessemer füllte seinen Konverter mit geschmolzenem Roheisen, blies Druckluft durch und stellte fest, dass das Roheisen tatsächlich innerhalb von Minuten von überschüssigem Kohlenstoff und Silizium befreit war. Ab diesem Zeitpunkt konnte erschwinglicher Kohlenstoffstahl in großen Mengen hergestellt werden. Das Zeitalter des Stahls hatte begonnen.

Bild von James Burke.

Aktie

Leave A Comment