馮津津
英國冶金學家貝塞麥發明了轉爐煉鋼,此法以鐵水、廢鐵、鐵合金為主要原料,不借助外加能源,靠鐵液本身分子運動和化學反應產生熱量在轉爐中完成煉鋼過程,生產速度快、產量大,是最早的大規模煉鋼方法。它的出現促使早期工業革命從“鐵時代”邁向“鋼時代”。讓我們來看看這位“鋼時代”引領者的成功路是怎樣走出來的吧!
失意的“亨利大師”
貝塞麥于1813年1月19日出生在英國內陸的查爾頓村。很小的時候,貝塞麥就表現出非凡的機械技能和創造力,由于倫敦著名的字模生產商亨利·卡斯隆是他的教父,所以村子里的人都尊稱他為“亨利大師”。
17歲那年,父親帶他去了倫敦。
初到倫敦,貝塞麥每天早出晚歸,四處探尋,希望能在這個嶄新的世界找到自己的位置。然而,在倫敦茫茫的人海中,沒有人知道他,沒有人對他笑臉相迎,更沒有人由衷地問候他“亨利大師”。貝塞麥很失意,時刻尋思著怎樣才能為別人所知,獲得社會的承認。
父親看出了貝塞麥的心事,給他講了很多倫敦成功人士的個人奮斗經歷。
貝塞麥重整旗鼓,對自己進行了一番自我審視,發現自己沒受過高等教育,也沒有接受過正規的職業培訓,只有金屬和機械領域的實際經驗和強烈興趣,于是決定揚長避短,走金屬和機械方面的發明之路。
19世紀50年代初的克里米亞戰爭時期,貝塞麥集中精力從事于發明一種新型來福式射彈。這種射彈可以在飛行的同時自身旋轉,從而保持一個更穩定的彈道,使大炮發射得更遠更準確。
拿破侖三世對貝塞麥的研究很感興趣,鼓勵他做實驗。
實驗中,貝塞麥發現他的這個彈頭必須使用一種強度很大的鐵才能制造出威力巨大的大炮。顯然,他需要的正是鋼。
鋼鐵在不斷試驗中煉成
但是,鋼在當時是一種珍貴的金屬,極為昂貴,如果用于制造大炮顯然不劃算,所以貝塞麥萌生了把鐵煉成鋼的想法。他開始了不斷的實驗和研究。
漸漸地,貝塞麥發現煉鋼的反應實質就是通過化學反應,達到降碳,調硅、錳,除硫、磷的結果。但是,這些物質都是均勻地潛伏在生鐵中,降低和清除它們成為一大難題。
貝塞麥想到用空氣或氧氣借生鐵熔化成鐵水之機,打入鐵水內部,引起強烈燃燒來除去硫、磷等物質。按照這一原理,貝塞麥進行了一個小型實驗,結果獲得成功。
由于煉得的鋼很微少,不能投入大規模的生產,所以貝塞麥必須把實驗擴展到可以進行工業生產的規模。
可是,要怎樣才能投入大規模的生產呢?貝塞麥嘗試直接把實驗器材放大,希望能擴大生產。遺憾的是,生鐵水的溫度在這種大機械里不能保持,煉就的鋼鐵往往半途而廢。
要怎樣才能保持足夠的熔煉溫度呢?貝塞麥認為必須改進機械,經過一番冥思苦想,他終于想到把大機械制成可以旋轉的形式,這樣鐵水在熔煉的過程中就能持續受熱,保持溫度。
說干就干,貝塞麥立即設計了一臺一米多高,內部襯有耐火磚的轉爐。為了加大火力,他還特別附加了一臺強力鼓風機。
一切就緒之后,貝塞麥打開了鼓風機。正如他預料的那樣,鐵水溫度果然逐漸升了起來。“如果成功了,將是一項世界新發明……”貝塞麥滿懷希望地看著自己的杰作。
突然,從轉爐中噴出的火星開始超出他的想象,眾多的大火星接連奪口而出,使他的杰作變成了一個危險的“火噴泉”。
貝塞麥嚇壞了,想逃跑,但“火噴泉”的火柱狀已與爐口一般粗大,火山爆發似的堵住出口,令他出不去了。貝塞麥蜷縮在角落里,他明白,這時候無論是轉爐爆炸還是鐵水淋頭,任何一樣都會使他遭到滅頂之災。
幸運的是,過了一會兒,“火山”漸漸熄滅,剛才那些光是想想就使他發抖的事,竟一件也沒有發生,而他的鋼卻煉成了。
貝塞麥由此受到激勵,不斷改進自己的方法,終于發明了以他名字命名的煉鋼轉爐,使世界煉鋼史翻到了嶄新的一頁,成為“鋼時代”的引領者。貝塞麥的名字也因此享譽世界。
(責任編校:賀年青)