ما هي طريقة بسمر لصناعة الفولاذ

1 إجابة واحدة
معلمة
أدب فرنسي, جامعة حلب

طريقة بسمر لإنتاج الفولاذ هي أول طريقةٍ اكتشفت لإنتاج الفولاذ بكمياتٍ كبيرة وعلى الرغم من أنّ هذه الطريقة سُميّت على اسم السير الإنكليزي هنري بسمر إلا أنّ الكثيرين قبله ساهموا في تطويرها قبل أن تُصبح مناسبةً للاستخدام التجاري.

شارك كلّ من ويليام كيلي وهنري بيسمر بتطوير هذه التقنية في بدايات عام 1847 فبدأ كيلي والذي كان عالماً ورجل أعمال من بيتسبرغ بتجارب عديدة تهدف إلى تطوير وسيلةٍ ثورية تهدف إلى تنقية الحديد الخام من الشوائب باستخدام تيارات من الهواء الجوي وافترض كيلي أنّ عليه أن يحقن عنصراً إضافياً ضمن الحديد المصهور فاستخدم الأوكسجين حتى يتفاعل مع الشوائب الموجودة ضمن الحديد ويحولها إلى أكاسيد يمكن فصلها عن الفولاذ على شكل خبث.

المشكلة التي واجهت كيلي في البداية هي أنّ تلك التفاعلات كانت تزيد من درجة حرارة الكتلة المعدنية مما يمنعها من التصلب أثناء العملية. ولكن وبعد عدة محاولات فاشلة تمكن أخيراً من إثبات نظريته وإنتاج صبات الفولاذ بسرعة كبيرة.

في عام 1856 طور بيسمر الذي كان يعمل بشكلٍ مستقل في شيفيلد طريقة تشكيل الفولاذ ذاتها وحصل على براءة اختراع لها بعد أن عجز كيلي عن ذلك نتيجة نقص الموارد المالية وبذلك كان هو من استطاع تحويلها إلى طريقة تجارية ناجحة.

ولكن الأمور لم تتوقف هنا فقد أضاف رجلٌ إنكليزي آخر وهو روبرت فورستر موشيت لمسته حين لاحظ أنّ إضافة القليل من الكربون والمنغنيز والحديد بعد توجيه التيار الهوائي أدى لاستعادة محتوى الفولاذ من الكربون مع إزالة تأثير الشوائب المتبقية في الوقت نفسه.

بعد ذلك أعاد الحداد السويسري Goran Goransson تصميم فرن بيسمر وجعله أكثر فاعلية وذا أداء أفضل، وكانت النتيجة إيجاد طريقةٍ لإنتاج الفولاذ بكمياتٍ كبيرة. ومع توفر الوسيلة لإنتاج الصلب منخفض التكلفة في بريطانيا والولايات الأمريكية المتحدة أصبح لدينا ثورة صناعية في تشييد المباني وأصبح هنالك ما يكفي من الفولاذ لاستبدال الحديد في السكك الحديدية.

اعتمدت طريقة بيسمر على محول بيسمر (The Bessemer converter) وهو وعاء فولاذي أسطواني الشكل بطول 6 أمتارٍ تقريباً ويدخل إليه الهواء عبر فتحاتٍ موجودة قرب القاعدة مما يتسبب في تشكل أكاسيد السيليكون والمنغنيز التي تُصبح جزءاً من الخبث والكربون ويحملها تيارا لهواء بعيداً. وبعد عدة دقائق في محول بيسمر يُصب في قوالب ويصبح جاهزاً للتصنيع.

المشكلة الأساسية في محول بيسمر الأصلي أنّها لم يكن شديد الفعالية في إزالة الفوسفور المتواجد بكميات كبيرة في معظم خامات الحديد البريطانية والأوروبية ولكنّ Sidney Gilchrist Thomas تمكن من حلّ هذه المشكلة وبطّن المحول بمواد أساسية (قلوية) مثل الحجر الجيري المحروق بدلاً من المواد السيليكونية الحمضية وأصبح لدينا ما يُسمى بمحول توماس جيلكريست. كما عانى محول بيسمر أيضاً من مشكلةٍ أخرى كانت احتفاضه بنسبة صغيرة من النيتروجين بسبب تيار الهواء وقد استمرت هذه المشكلة حتى خمسينيات القرن العشرين.

تكمن أهمية اختراع بيسمر في أنّ طريقته ساعدت على تقليل تكاليف الإنتاج بشكلٍ ملحوظ وجعلت الفولاذ متاحاً بشكلٍ أكبر مما ساعد في انتشاره في العديد من مجالات الصناعة مما ساعد بدوره في تحسين نوعية الجسور نتيجة استخدام الفولاذ بدلاً من الحديد.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هي طريقة بسمر لصناعة الفولاذ"؟