---

Когда я в первый раз попал в кислородно-конверторный цех на металлургическом заводе, я понял, что такое извержение вулкана, хотя вулканов я до той поры никогда не видел. Из кислородного конвертора, большого стального сосуда, отдалённо похожего на грушу, вверх вырывалось пламя и рассыпались вокруг искры. Всего за полчаса в этом сосуде несколько сотен тонн чугуна превратились в такое же количество тонн стали. По окончании процесса, сосуд наклонили. Из лётки в подошедший ковш вылили сталь и повезли в прокатный цех. А из верхнего отверстия в другой ковш слили шлак, который вывезли на отвалы. Так получалась сталь, основной материал нашей технической цивилизации. Её, в самом деле, варили!

Бессемеровская революция

Первый сталевар

Первым сталеваром стал Генри Бессемер (Henry Bessemer; 1813 -1898) — выдающийся английский изобретатель и инженер. Сын французского эмигранта, он с юных лет проявлял интерес к механике и изобретательству.

Изобретательность была свойством его характера, а изобретательство стало профессией. Бессемер начал карьеру в типографии отца, где придумал способ защиты банкнот от подделки.

Характерно, что Генри Бессемер не дожидался вдохновения. Идеи приходили к нему в голову всё время. Так, однажды купив в магазине золотую краску, он удивился высокой цене. Оказалось, что это вполне закономерно. Краску производил единственный на всю Европу завод в Нюрнберге, и всё производство было ручным. Бессемер целый год занимался изучением состава порошка, а после механизировал процесс, благодаря которому себестоимость производства драматически уменьшилась. Вследствие этого, Бессемер открыл небольшой завод, который захватил весь мировой рынок производства красок из золотого, серебряного и бронзового порошка. В производстве были заняты шесть паровых машин и всего три человека, ближайшие родственники Бессемера. Двадцать лет доходы от этого производства служили Бессемеру своеобразной финансовой подушкой, позволявшей работать над другими изобретениями.

Бессемер зарегистрировал более 100 патентов на различные изобретения. Однако мировую славу ему принесло открытие в области металлургии — бессемеровский процесс производства стали, запатентованный в 1856 году. За свои заслуги Бессемер был удостоен рыцарского звания в 1879 году и стал членом Королевского общества. И по заслугам!

Как варили сталь

Что придумал Генри Бессемер? В 1855–1856 он запатентовал конвертор, как ключевой элемент процесса изготовления стали из чугуна. Конвертер, большой металлический сосуд грушевидной или яйцевидной формы с дном, имеющим отверстия. Эти отверстия позволяли продувать воздух через расплавленный чугун.

До Бессемера таких устройств для массового производства стали не существовало. Сталь получали другими, гораздо более дорогими и менее производительными способами.

Грушевидная или яйцевидная форма конвертера — с широким основанием и сужающимся горлом, позволяла выдерживать бурное выделение тепла, а также предотвращать выплескивание шлака наружу.

Металлический ковш конвертора был футерован изнутри, то есть его дно и стены выкладывались кирпичами из особого материала. Материал футеровки определял химический состав сваренной в конверторе стали. Конвертеры Бессемера были выложены кирпичами из силикатного песчанника, обеспечивавшего кислую реакционную среду. Позже другой изобретатель, Сидни Томас, сделал футеровку из материала, обеспечивавшего основную реакционную среду, что позволяло получать сталь из руд с высоким содержанием фосфора. Такие конвертеры называли томасовскими конвертерами.

Подача воздуха через донные отверстия гарантировала интенсивное перемешивание чугуна и бурную реакцию окисления углерода, содержащегося в чугуне (выгорание), по всему объёму конвертера.

Конвертер крепился на цапфах наклоняющего механизма и поэтому мог подниматься и наклоняться. Наклон конвертера обеспечивал заливку чугуна через верхнее отверстие в начале процесса и слив стали и шлака в конце.

Дополнительного топлива для конвертера не требовалось. Тепло, которое выделялось при окислении углерода, само поддерживало процесс и обеспечивало полное выгорание углерода и многих примесей, например, кремния и марганца.

Ход бессемеровского процесса

Процесс был простым и быстрым: воздух под высоким давлением продувался через расплавленный чугун, содержащийся в конвертере. По всему объёму происходила реакция окисления, в ходе которой выжигался избыточный углерод и вредные примеси, такие как кремний и марганец.

Регулируя время продувки, можно было получать сталь с контролируемым содержанием углерода — от мягкой (низкоуглеродистой) для общего применения до твёрдой (высокоуглеродистой), которая шла на изготовление инструментов и оружия.

Процесс происходил бурно, с выделением тепла, пламени и искр, что напоминало извержение вулкана, но извержение, контролируемое сталеварами. Не даром про них говорят: огненная профессия!

Блестящие результаты

Бессемеровский метод позволял за 30 минут выплавить семь тонн стали! Столько стали по прежним технологиям не получали и за неделю!

Значимость бессемеровского процесса невозможно переоценить: он стал первой технологией массового производства дешёвой высококачественной стали. Это была революция в промышленности, сравнимая с изобретением паровой машины Джеймсом Уаттом. Паровая машина стала для производства источником силы, бессемеровский процесс обеспечил промышленность сталью, материалом прочным и дешёвым. Сталь, как конструкционный материал, заменила традиционный чугун и дорогое ковкое железо. Последний завод по производству ковкого железа закрылся в 1973 году в Болтоне (Великобритания).

Бессемеровский процесс стал символом технологического прорыва. Благодаря ему ускорилась индустриализация и экономический подъём. Стало возможным строительство трансконтинентальных железных дорог, мостов, кораблей и небоскрёбов. Мир быстро примерил на себя стальные кружева, и это миру понравилось.

В 20-м веке более эффективный кислородно-конвертерный метод (продувка через чугун кислорода вместо воздуха) заменил бессемеровский процесс. Последние бессемеровские конвертеры доработали до 1970-х годов.

Каждой эпохе – свои памятники

Конвертер – крупный технический агрегат. В громадном металлургическом цеху он, конечно, не производит того впечатления, когда оказывается снаружи, под открытым небом. Особенно, если его очистить от грязи и покрасить.

Однако, выйдя на пенсию из-под крыши, старые работяги выглядят по-прежнему внушительно. Этакие своеобразные механические мамонты! Но как уличные монументы они хорошо смотрятся. Реальные памятники той эпохи, когда человечество оценило красоту и силу стальных конструкций, а заодно и мощь совместного осознанного труда: «Чего один не сделает, сделаем вместе!»

Многие из старых конвертеров становятся частью индустриальных парков. Но часто их ставит на больших площадях администрация городов, которые в начале 20-го века были «стальными столицами» мира, а в наше время, с закрытием металлургических заводов, стали городами, где проезжающему туристу и взглянуть не на что. Старые технологические объекты начинают играть роль средневековых соборов или захватывающих природных красот.  Для многих горожан такие сооружения – память о жизни родителей, а то и о собственной жизни, проведенной на местном металлургическом заводе. Оказывается, эти жизни прошли не только в ежедневном труде ради пропитания, но способствовали созданию чего-то величественного, достойного долгой памяти. Превращённая в архитектурный памятник доменная печь в индустриальном парке или конвертер, установленный на городской площади, хвалят человеческий созидательный труд лучше всяких лозунгов. Воистину, впечатляющие памятники труду металлургов и технологическому триумфу.

Где их можно увидеть?

Шеффилд, Великобритания

Генри Бессемер свое первое коммерческое производство металлургическое производство открыл в Шеффилде в 1858 году. Здесь производили сталь, здесь было много квалифицированных рабочих, которые умели работать с металлом, здесь была развитая инфраструктура и сеть поставщиков и продавцов. Вскоре благодаря изобретению Бессемера Шеффилд в Англии стал, ни много, ни мало, «стальной столицей» мира. Именно отсюда бессемеровский процесс распространился по Европе и Америке

В Шеффилде, в музее на острове Келхем находится музей (Kelham Island Museum), в котором хранится один из последних в мире бессемеровских конвертеров. Его построили в начале 20-го века, он работал до 1974 года, а в 1978-м переехал в музей. Это не просто неподвижный экспонат. Иногда в музее моделируют реальный процесс производства, чтобы показать посетителям, как «рождалась» сталь.

Дортмунд, Германия

Здесь, на берегу озера Phoenix See, раньше находился сталелитейный завод. Завода больше нет, а прямо на берегу озера, стоит томасовский конвертер, как памятник металлургам Рура. Он красив, привлекает туристов и напоминает о «стальном сердце» региона.

Питтсбург, США

В 19-м веке Питтсбург стал центром тяжёлой промышленности США. В 1875 году Эндрю Карнеги начал здесь строительство крупного сталелитейного завода. Это был первый в США завод, широко использующий бессемеровской процесс для производства стали. Тогда был огромный спрос на стальные рельсы, быстро расширялась сеть американских железных дорог. На долю Питтсбурга приходилась четверть производства стали в США. Так что его заслуженно называли «стальным городом».

Сейчас специализация города изменилась. Здесь больше не дымят металлургические заводы. Но несколько памятников той «железной» эры в городе остались. Туристы осматривают промышленный парк Rivers of Steel с настоящей «старинной» доменной печью. А на станционной площади о временах промышленной славы города напоминает 10-тонный бессемеровский конвертер из соседнего города Амбриджа. В 1930-е годы он во всю варил сталь. А сейчас – памятник. Кстати, этот конвертер был одним из последних коммерчески использовавшихся конвертеров в Америке.

Всего в мире сохранилось несколько десятков старых конвертеров. Чаще это аутентичные машины, сохранённые для потомков. Подобные экспонаты есть в России (Екатеринбург и Нижний Тагил), Швеции (Стокгольм), Японии, Норвегии и Бельгии.