Henry Bessemer werd geboren in 1813 in Hertfordshire, Engeland. Hij stierf in Londen in 1898. Voordat hij de wereld veranderde, verdiende hij geld door nepgoudpoeder voor verf te verkopen. Dat was nog maar het begin.
Bessemer, de zoon van een ingenieur en lettergieter, beschikte al vroeg over mechanische vaardigheden. Hij verbeterde zetmachines. Hij vond beweegbare postzegels uit voor het dateren van juridische documenten. Toen kwam het goudpoeder. Het was op koper gebaseerd. Het Victoriaanse tijdperk hield van bloemrijke decoratie. Ze hadden het per ton nodig. Zijn geheime proces maakte hem rijk.
Maar hij wendde zich al snel tot de metallurgie. Hij ontwierp machines voor het pletten van suikerriet. Het was geavanceerd. Toch bleef staal voor de meeste mensen buiten bereik.
Het probleem met ijzer en staal
Halverwege de 19e eeuw waren er slechts twee materialen op ijzerbasis. Gietijzer kwam uit hoogovens waarin cokes werd gebruikt. Het was geweldig voor kolommen of brugpijlers. Het hield het gewicht goed vast. Maar het was broos. Je kon het niet gebruiken voor rails of liggers.
Smeedijzer was het alternatief. Het kwam uit gietijzer via “plassen”. Dit ging langzaam. Arbeiders roerden gesmolten ijzer in primitieve ovens. Ze verwijderden koolstof en harkten slak af. Het resultaat was “bloei”. Dit waren brokken van 100 tot 200 pond. Ze zaten vol onzuiverheden. Stoomhamers moesten ze aan elkaar smeden. Vervolgens konden ze in bruikbare vormen worden gerold.
Het enige echte staal was nog moeilijker te verkrijgen. Het vereiste het toevoegen van koolstof aan puur smeedijzer. Het proces verliep langzaam en discontinu. Dit staal was hard. Het kostte een voorsprong. Het werd bijna volledig gebruikt voor snijgereedschappen.
De toevallige ontdekking
De verschuiving vond plaats tijdens de Krimoorlog. Bessemer vond een langwerpige artilleriegranaat uit. Het werd geroteerd door poedergassen. De Franse autoriteiten hebben het afgewezen. Hun gietijzeren kanonnen waren niet sterk genoeg.
Bessemer had sterker ijzer nodig. Hij experimenteerde. Hij merkte op dat zuurstof in hete ovengassen koolstof verwijderde uit voorverwarmde ijzeren varkens. Het liet een huid van puur ijzer achter. Dit was vergelijkbaar met plassen, maar dan sneller.
Vervolgens probeerde hij lucht door gesmolten gietijzer te blazen. Het zuiverde het metaal. Het verwarmde het ook verder. De zuurstof reageerde met koolstof en silicium in het ijzer. Door de hitte kon het gezuiverde ijzer gemakkelijk worden gegoten.
Hij vond de kantelomvormer uit. Gesmolten ruwijzer ging naar binnen. Lucht blies van onderaf naar binnen. Dit was de kern van het Bessemer-proces. Robert Forester Mushet voegde later een ijzer-mangaanlegering toe. Hierdoor werd overtollige zuurstof verwijderd. Het resultaat was grote, slakvrije blokken. Ze waren net zo werkbaar als smeedijzer, maar veel groter.
De fosforval
Bessemer kondigde zijn proces aan in 1856. Hij sprak voor de British Association for the Advancement of Science in Cheltenham. IJzermeesters stroomden naar hem toe. Ze hebben licenties afgesloten.
Het mislukte snel. Twee elementen – fosfor en zwavel – bleven in het ijzer achter. De vuurvaste bekleding van zijn convertor verwijderde ze niet. Het proces werkte alleen op fosforvrij ijzer. Bessemer gebruikte onbewust goed erts. Zijn licentiehouders niet. Hun ijzer was prima geschikt om te plassen, omdat lagere temperaturen daar fosfor verwijderden. Maar het verpestte hun Bessemer-batches.
Bessemer herinnerde zich zijn licenties. Hij vond een bron van ijzer in het noordwesten van Engeland zonder fosfor. Hij betrad zelf de staalmarkt.
Het probleem werd pas omstreeks 1877 opgelost. Sidney Gilchrist Thomas, een Britse metallurg, ontwikkelde een nieuwe bekleding. Het verwijderde fosfor. Dit maakte het gebruik van fosforertsen van het vasteland mogelijk. Toen dit eenmaal werkte, kreeg Bessemer opnieuw een licentie. Grote winsten volgden.
Waarom dit vandaag belangrijk is
Het Bessemer-proces maakte ‘zacht staal’ mogelijk. Het onderscheidde zich van hard gereedschapsstaal. Het zou smeedijzer op betrouwbare wijze kunnen vervangen. Scheepsplaten, liggers, platen, staven, draad, klinknagels – deze werden allemaal goedkoper en overvloediger.
Het transformeerde de bouw. De spoorwegen breidden zich uit. Wolkenkrabbers werden mogelijk. De infrastructuur van de moderne wereld berustte op dit goedkope, sterke materiaal.
Het openhaardproces, ook bekend als het Siemens-Martin-proces, overtrof uiteindelijk de uitvinding van Bessemer eind jaren zestig. Tegenwoordig is de productie van zuurstofstaal de standaard. Het is een verfijning van het Bessemer-proces. De afstamming is direct.
Bessemer was bijna zeventig voordat zijn proces een duidelijk succes werd. Hij is nooit gestopt met uitvinden. Hij bouwde een zonne-oven. Het was meer dan speelgoed. Hij ontwierp een astronomische telescoop. Hij creëerde machines voor het slijpen van diamanten en hielp zo de handel in Londen nieuw leven in te blazen.
Hij probeerde een passagiersschip te bouwen met een cardanische cabine om zeeziekte te voorkomen. Het mislukte.
Hij werd in 1879 tot ridder geslagen. Hij werd Fellow van de Royal Society. Zijn An Autobiography, gepubliceerd in 1905 met een hoofdstuk van zijn zoon, blijft de belangrijkste bron voor zijn leven.
De wereld gebruikt nog steeds staal. Het is nu sterker. De methoden zijn veranderd. Maar het basisidee – dat je lucht door gesmolten ijzer kunt blazen om het schoon te maken en te versterken – begon met de convertor van Bessemer. De rest is techniek.
