Il processo Bessemer è una tecnica di produzione dell'acciaio inventata durante l'era industriale. Grattacieli, ponti e macchine colossali sono diventati possibili grazie alla resistenza e alla versatilità dell'acciaio prodotto con questa tecnica. Anche le ferrovie che collegavano le nazioni e facilitavano la rivoluzione dei trasporti devono la loro esistenza a questa tecnica innovativa.

Sebbene siano stati compiuti molti progressi dall'avvento della produzione dell'acciaio, il processo Bessemer ha innescato un'ondata di industrializzazione che continua a influenzare le nostre vite.

1. Cos'era il processo Bessemer?
2. Chi ha inventato il processo Bessemer?
3. Come funzionava il processo Bessemer
4. Produzione dell'acciaio e rivoluzione industriale

Cos'era il processo Bessemer?

Il processo Bessemer era un metodo di produzione dell'acciaio sviluppato da Sir Henry Bessemer nel 1850 che rivoluzionò la produzione dell'acciaio. Il metodo prevedeva che i produttori di acciaio riscaldassero la ghisa in una fornace per raggiungere una temperatura specifica. Una volta fuso, il ferro ardente veniva trasferito al convertitore Bessemer, che era come un infuocato campo di battaglia in cui il ferro fuso si trasformava.

Il processo di conversione è stato rapido e in genere richiedeva circa 20 minuti. L'acciaio risultante aveva un basso contenuto di carbonio, rendendolo adatto alla produzione di binari ferroviari, ponti e macchinari.

Sebbene in passato il processo Bessemer abbia svolto un ruolo cruciale, è stato sostituito da tecniche più avanzate ed efficienti per la produzione dell’acciaio. Al giorno d'oggi, l'industria siderurgica impiega metodi più nuovi come il forno ad ossigeno di base e il forno ad arco elettrico, che offrono un migliore controllo e flessibilità nella produzione di vari tipi di acciaio.

Chi ha inventato il processo Bessemer?

Nel 1856, Sir Henry Bessemer, un abile inventore e ingegnere, inventò il processo Bessemer. Dopo aver acquisito esperienza lavorando con il processo a focolare aperto, che prevedeva il riscaldamento di una miscela di ferro e rottami di acciaio in un forno a focolare aperto, l'ingegnere ha avuto l'idea di una tecnica di produzione dell'acciaio nuova e migliorata.

Ma non fu l'unico a cercare di far avanzare la produzione di acciaio in quel periodo. Un'altra figura notevole in questa ricerca fu William Kelly, un maestro del ferro americano. Indipendentemente, Kelly scoprì un processo simile che prevedeva l'insufflazione di ossigeno attraverso il ferro fuso per rimuovere le impurità.

Tuttavia, c'erano differenze tra gli approcci di Kelly e Bessemer. Il metodo di Kelly utilizzava un convertitore inclinabile, mentre Bessemer introdusse un convertitore stazionario. Inoltre, il processo di Bessemer prevedeva l'insufflazione di aria direttamente nel ferro fuso, mentre il processo di Kelly utilizzava una fase preliminare di riscaldamento prima dell'insufflazione di ossigeno. Nonostante queste differenze, è stato il lavoro di Kelly a gettare le basi per ulteriori progressi e a fungere da fonte di ispirazione per Bessemer.

Bessemer si basò sulle scoperte di Kelly e compì progressi significativi nel perfezionamento del processo di produzione dell'acciaio. La sua invenzione più notevole fu il convertitore Bessemer, un componente cruciale del suo metodo. Soffiando ossigeno attraverso la ghisa fusa nel convertitore, Bessemer ha rimosso le impurità ed è stato in grado di trasformare il ferro battuto in acciaio di alta qualità. Ha inoltre introdotto tecniche innovative per controllare il flusso d'aria e la temperatura, rendendo la produzione di acciaio su larga scala più efficiente e pratica.

E, ultimo ma non meno importante, l'esperto metallurgista Robert Mushet suggerì di aggiungere al convertitore spiegeleisen, una lega di ferro. Questa aggiunta ha migliorato significativamente la qualità e la resistenza dell'acciaio risultante, contribuendo ulteriormente all'efficacia del processo Bessemer.

Come funzionava il processo Bessemer

Alcuni passaggi cruciali danno vita al ferro fuso, culminando nella creazione di acciaio di alta qualità. Ecco uno sguardo al processo Bessemer in azione:

1. In primo luogo, l'acciaieria riscalda il ferro in una fornace fino a raggiungere lo stato fuso, trasformandolo dalla forma solida a quella liquida. Il calore intenso all'interno della fornace fa sciogliere il ferro, preparandolo per le fasi successive del processo Bessemer.
2. Una volta che il ferro diventa fuso, viene versato con cura in un contenitore specializzato noto come convertitore Bessemer. Questo recipiente è progettato per resistere alle temperature e alle pressioni estreme coinvolte nel processo.
3. Con il ferro fuso nel convertitore, viene soffiato attraverso di esso un potente getto d'aria. Quest'aria avvia una reazione chimica che brucia le impurità, come il carbonio in eccesso, presente nel ferro. La reazione rilascia calore intenso, favorendo l'eliminazione delle impurità e la formazione di acciaio.
4. Quando le impurità bruciano, si combinano per formare uno strato di materiale di scarto chiamato scorie. Queste scorie, essendo meno dense del ferro fuso, galleggiano in superficie e vengono successivamente rimosse dalla superficie. La separazione delle scorie è simile al modo in cui il grasso liquefatto sale e può essere scremato dalla superficie di una pentola di fagioli o di zuppa.
5. Per migliorare la resistenza e la qualità dell'acciaio, al ferro fuso viene spesso aggiunta una piccola quantità di manganese. Il manganese ha molteplici scopi, tra cui migliorare la qualità complessiva dell'acciaio e aiutare a rimuovere l'eventuale ossigeno residuo che potrebbe avere un impatto negativo sulle sue proprietà.

Produzione dell'acciaio e rivoluzione industriale

L'invenzione del processo Bessemer ha portato cambiamenti significativi nell'industria siderurgica, rivoluzionando la produzione dell'acciaio e il suo impatto su vari settori:

• Creazione dell'industria siderurgica :Dopo aver ottenuto il primo brevetto per la sua tecnica, Bessemer ha collaborato con diversi partner industriali e ha creato acciaierie dotate di convertitori Bessemer per produrre acciaio in modo efficiente. Questi mulini sono stati progettati specificatamente per implementare il nuovo processo su larga scala e produrre acciaio in modo efficiente. Il successo del funzionamento di questi mulini ha contribuito all'adozione diffusa della sua tecnica di produzione dell'acciaio.
• Efficienza e riduzione dei costi :Il processo Bessemer ha aumentato notevolmente l'efficienza della produzione dell'acciaio, riducendo tempi e costi. Ha eliminato la rimozione manuale ad alta intensità di manodopera delle impurità dal minerale di ferro riscaldato, semplificando il processo e rendendolo più economicamente sostenibile.
• Progressi nella costruzione :La disponibilità di acciaio a prezzi accessibili ha trasformato il settore edile. Rispetto al ferro, l'acciaio Bessemer era più forte e durevole, rendendolo ideale per la costruzione di ponti, ferrovie e grattacieli. Questo progresso ha consentito la costruzione di strutture più grandi, più alte e più resilienti, modellando il paesaggio urbano moderno.
• Crescita nel settore manifatturiero :La produzione di massa di acciaio ha alimentato la crescita del settore manifatturiero. L’acciaio divenne un materiale vitale per la produzione di macchinari, utensili e beni di consumo. Le industrie fiorirono poiché la disponibilità di acciaio facilitò l'aumento della produttività e l'espansione delle capacità produttive.
• Sviluppo economico :L’accessibilità dell’acciaio a basso costo ha svolto un ruolo fondamentale nello sviluppo economico. Il suo utilizzo diffuso nel settore edile e manifatturiero ha favorito l’espansione industriale, l’innovazione tecnologica e l’urbanizzazione. L'acciaio ha gettato le basi per lo sviluppo dei sistemi di trasporto, consentendo scambi commerciali efficienti e collegando regioni su scala più ampia.

Questo articolo è stato creato in collaborazione con la tecnologia AI, quindi verificato e modificato da un editor di HowStuffWorks.