当前位置: 去除器 >> 去除器发展 >> 钢铁是怎样炼成的钢铁的起源故事3
上一期讲到英格兰仍没有真正的铸造钢铁,这一期则掀开了钢铁铸造的开端
钟表匠和坩埚
本杰明亨斯曼对铁感到沮丧。谢菲尔德钟表匠可用的合金因其工作而变化太大,特别是制造精致的弹簧。
亨茨曼在业余时间没有经过培训的眼科医生和外科医生,对铁矿石进行了实验,并测试了不同的冶炼方法。最终他想出了一个与古印度使用黏土坩埚的方法非常类似的过程。然而,亨斯迈的技术有两个关键的区别:他使用的是烤煤而不是木炭,而不是将燃料放入坩埚内,他将铁和碳混合物加热到煤层上。
从冶炼厂出来的铸锭更均匀,更坚固,更不易碎-这是欧洲乃至世界所见过的最好的钢铁。到年代,谢菲尔德成为钢铁制造业的国家支点。七十年后,整个国家都知道这个过程,英格兰的钢铁厂变得光明。
年,首届世界博览会之一在伦敦举行,这是万国工业作品展。水晶宫是用铸铁和玻璃建造的,几乎所有内部都是用钢铁制成的。机车和蒸汽机,喷泉和灯柱,可以从熔融金属铸造的任何东西和一切都在展出。世界上从未见过这样的东西。
贝塞麦的突破
HenryBessemer是一位英国工程师和发明家,因许多不相关的发明而闻名,包括金色黄铜涂料,排版机键盘和甘蔗破碎机。当克里米亚战争在19世纪50年代在东欧爆发时,他建造了一个新的细长炮弹。他把它提供给了法国军队,但当时传统的铸铁大炮太脆而无法开火。只有钢才能处理受控爆炸。
坩埚炼钢过程太昂贵,无法生产像大炮一样大的物品,所以Bessemer开始寻找一种大批量生产钢铁的方法。年的一天,他决定将生铁倒入容器中,而不是让它渗入沟内。一旦进入容器内,Bessemer就会通过底部的穿孔喷射空气。根据Steel:从矿山到磨坊,一切都保持平静约10分钟,然后突然火花,火焰,熔化的生铁从容器中爆裂出来。当混乱结束时,容器中留下的材料是无碳纯铁。
爆炸性冶炼事件的影响很难夸大。当Bessemer直接在熔融生铁上使用波纹管时,与空气中的氧结合的碳爆炸,留下纯铁-通过添加含碳材料,如spiegeleisen,铁和锰的合金-很容易变成优质钢材。Bessemer建造了一台机器来执行这个程序:“Bessemer转换器”。它的形状像一个鸡蛋,内部黏土衬里和实心钢外部。在顶部,当空气冲入炉内时,一个小开口喷出30英尺高的火焰。
然而,几乎立刻,英国的炼铁厂出现了一个问题。事实证明,Bessemer使用的磷铁含量很少,而大多数铁矿石都含有丰富的磷。旧的铁冶炼方法可以可靠地去除磷,但Bessemer转换器没有产生脆性钢。
这个问题困扰了冶金学家二十年,直到一位25岁的英国警察职员和业余化学家SidneyGilchristThomas找到解决磷问题的方法。托马斯发现该设备的黏土衬里不能与磷反应,因此他用石灰基衬里取代黏土。它就像一个魅力。这种新方法在20分钟内生产了5吨钢,现在可用于整个英格兰的炼铁厂。旧的亨斯迈坩埚工艺在两周内产生了一个微不足道的60磅钢,已经过时了。Bessemer转换器是新的钢铁之王。
美国钢铁
在大西洋的另一边,大量的铁矿石矿藏在美国荒野中尚未开发。年,美国的铁产量仅为英国的五分之一。但内战结束后,工业家们开始将注意力转向贝塞麦(Bessemer)工艺,这引发了一个钢铁工业,它将产生比年加州淘金热更多的财富。在城市之间建造道路,在河流上建造桥梁,以及铺设在狂野西部中心的铁路轨道。
安德鲁卡内基想要建立一切。
没有人像卡内基那样完成美国梦。苏格兰移民12岁时抵达该国,定居在匹兹堡的贫民区。卡内基开始在电报局担任青少年信使。有一天,宾夕法尼亚铁路公司的一位高级官员对辛勤工作的青少年印象深刻,聘请卡内基担任他的私人秘书。
“Star-SpangledScotsman”开创了商业头脑,在铁路行业中崭露头角,在此过程中进行了一些精明的投资。他拥有一座桥梁建筑公司,铁路工厂,机车工厂和铁厂的股份。当联邦在年投降时,30岁的卡内基将注意力转向建造桥梁。由于他的工厂,他可以随意批量生产铸铁。
但卡内基知道他可以做得比铸铁好。耐用的桥梁需要钢。在西德尼·托马斯(SidneyThomas)用石灰基衬里改造贝塞麦转炉之前大约十年,卡内基将Bessemer工艺带到了美国并购买了无磷铁来生产钢铁。他在宾夕法尼亚州霍姆斯特德建立了一家钢铁厂,为建筑师称为“摩天大楼”的新型建筑制造合金。年,卡内基的所有资产都以一个名称合并:卡内基钢铁公司。
到目前为止,卡内基一手生产的钢铁产量几乎是全英国的一半。其他钢铁公司开始在全国各地兴起,创造了新的城镇,包括康涅狄格州的一个铁矿镇,名为“Chalybes”,仅次于古代的铁器制造商。
美国突然涌入钢铁行业的顶峰。但事情即将在卡内基的HomesteadSteelWorks,从匹兹堡的Monongahela河对面变得崎岖不平。
为了降低制造成本,工资很低。年的84小时工作周的工资不到10美元(今天约美元)-以及热钢厂的劳动力退役。事故很常见,在匹兹堡,空气受到严重污染,“大西洋月刊”的一位作家称钢铁城为“盖掉地狱的地狱”。
年7月,卡内基钢铁公司和代表霍姆斯特德工厂工人的工会之间的紧张关系沸腾了。公司主席亨利克莱弗里克采取强硬立场,威胁要削减工资。这些工人绞死了弗里克的肖像,他用三英里长的带刺铁丝网围绕工厂作出回应,期待敌对行动。工人投票罢工,随后被解雇,导致围栏工厂的绰号:“弗里克堡”。
大约3,名罢工者控制了Homestead,迫使当地执法部门。弗里克从平克顿侦探局雇佣了名代理人来保护工厂,并于年7月6日上午发生内战。男子们聚集在河岸边,向Pinkerton特工投掷石块并开枪,试图在船上上岸。罢工者利用他们能找到的任何武器,推出旧炮,点燃炸药,甚至将燃烧的火车车推入船中。
当一个8,人的国民警卫队营进入城镇并将宅基地置于戒严之下时,秩序得以恢复。冲突中有10人遇难。弗里克后来被一位听说过罢工的无政府主义者射杀并刺伤他的办公室,但幸免于难。不久之后,他离开公司,年,卡内基聘请了一位名叫CharlesM.Schwab的工程师(不要与CharlesSchwab公司的创始人混淆)担任新任总裁。年,施瓦布说服卡内基以4.8亿美元的价格出售他的钢铁公司。施瓦布的新公司与其他工厂合并成为美国钢铁公司。
美国钢铁业继续爆发到20世纪。年,美国生产了22万吨钢材。到年,美国钢铁占万吨,超过英国和成功的德国工业的总和。新的美国钢铁公司是世界上最大的公司,生产全国三分之二的钢铁。这是一个前所未有的生产率,但钢铁铸造厂刚刚变暖。