貝塞麥 - 個(gè)人概述

貝塞麥(BessemerSirHery1813—1898年)，又譯貝色麥。英國(guó)發(fā)明家和工程師，轉(zhuǎn)爐煉鋼法的發(fā)明人之一。1813年1月19日生于哈福德郡的查爾頓；自幼在其父開(kāi)辦的鑄造作坊中工作，熟悉金屬加工與制造；后在倫敦學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)。貝塞麥最初的發(fā)明是鑄造金屬工藝品的技術(shù)等，并曾改進(jìn)印刷機(jī)用模和油漆用的代金黃銅粉。1830年在倫敦經(jīng)商，銷(xiāo)售金屬藝術(shù)品。不到20歲，他發(fā)明了一種新的沖壓法，英國(guó)政府很快便采用，但未給年輕的貝塞麥?zhǔn)裁椽?jiǎng)賞。從那以后，貝塞麥就比較小心地尋求專(zhuān)利保護(hù)。1840年開(kāi)始原始手工方法生產(chǎn)銅粉、金色顏料等。19世紀(jì)50年代，他注意到在設(shè)有鼓風(fēng)設(shè)備的爐中熔化鐵時(shí)，空氣可除去鐵水中的碳，煉出熟鐵或低碳鋼，于是采用風(fēng)管吹煉坩堝中的鐵水，后發(fā)展成為貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼，1856年獲得專(zhuān)利。

開(kāi)始應(yīng)用時(shí)，發(fā)現(xiàn)用含硫、磷多的生鐵作原料，煉出的鋼有冷脆和熱脆現(xiàn)象，推廣使用受到限制。后經(jīng)馬希特(R.Mushet)提出:鋼水中加鏡鐵（含錳量較低的錳鐵）以除硫，才進(jìn)一步完善（見(jiàn)馬希特父子）。貝塞麥法的誕生標(biāo)志著早期

工業(yè)革命的“鐵時(shí)代”向“鋼時(shí)代”的演變。這在冶金發(fā)展史上具有劃時(shí)代的意義。貝塞麥曾任英國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)主席(1871～1873)，1879年當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，同年被授予爵位。1898年3月15日卒于倫敦。

發(fā)明酸性底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法，聞名世界。這是最早的大規(guī)模煉鋼方法，稱(chēng)為貝塞麥法。對(duì)當(dāng)時(shí)鋼的生產(chǎn)起一定促進(jìn)作用。還發(fā)明沖孔模，研制出排字機(jī)和印刷報(bào)的油墨機(jī)，設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)洋航輪巨型客艙，改進(jìn)電話機(jī)等。

貝塞麥 - 鄉(xiāng)村童年

貝塞麥之名聽(tīng)起來(lái)不象是英國(guó)人，這與貝塞麥的家庭有直接關(guān)系。貝塞麥之父雖然生在倫敦城中，但在11歲時(shí)隨父母定居荷蘭，后來(lái)成為荷蘭的注冊(cè)機(jī)械工程師，參與建造了荷蘭第一臺(tái)蒸汽機(jī)；21歲時(shí)又移居到法國(guó)巴黎，26歲時(shí)因在顯微鏡的改進(jìn)方面的重大貢獻(xiàn)而成為科學(xué)院的院士。法國(guó)大革命期間，貝父被迫返回英國(guó)，憑借其在印染和金銀首飾制造方面的技藝在倫敦開(kāi)始了新的奮斗。不久傳來(lái)拿破侖即將入侵英國(guó)消息，已經(jīng)把全部家當(dāng)丟在法國(guó)的貝父決定在英國(guó)尋找一個(gè)安全的避難所，最終選定了赫特福德郡查爾頓村。1813年1月19日，貝塞麥就降生在查爾頓村。貝父早在法國(guó)巴黎造幣廠時(shí)就掌握了一手制造字模的絕技，閑不住的他很快就和倫敦著名的字模生產(chǎn)商亨利·卡斯隆建立了密切的關(guān)系，并在查爾頓村建立了字模鑄造廠。卡斯隆成了貝塞麥家的�？�，順理成章地作了貝塞麥的教父，于是貝塞麥又有了“亨利”一名。

貝塞麥童年時(shí)代最崇拜的英雄是法國(guó)人蓋達(dá)爾。這位畫(huà)家和物理學(xué)家于19世紀(jì)30年代發(fā)明了世界上第一個(gè)成功的攝影方法——蓋達(dá)爾照相法，在世界上引起了很大的轟動(dòng)，蓋達(dá)爾也成了發(fā)明家的代稱(chēng)，許多行業(yè)都在呼喚著新的蓋達(dá)爾。這些情形給小亨利極深的印象，他夢(mèng)想著將來(lái)也像蓋達(dá)爾那樣成為偉大的發(fā)明家。在父親的字模鑄造廠里，貝塞麥對(duì)機(jī)械和金屬產(chǎn)生了濃厚的興趣。每天放學(xué)之后，貝塞麥就急匆匆地趕回家中，在父親的工廠中鼓搗各種機(jī)器。作為第一步的獎(jiǎng)勵(lì)，父親給他買(mǎi)了一臺(tái)倫敦名牌廠家出產(chǎn)的小型精美旋床。在這臺(tái)旋床和老虎鉗旁摸爬滾了大約一兩年之后，貝塞麥終于獲得父親的允許，可以按照自己的想法設(shè)計(jì)各種各樣的字模。這期間，貝塞麥取得了平生第一個(gè)發(fā)明，制成了一臺(tái)燒制小型磚模的機(jī)器。貝塞麥還用制造字模的低熔點(diǎn)合金鑄造了車(chē)輪、滑輪等各種機(jī)件模型。人們經(jīng)常在傍晚看到貝塞麥在心愛(ài)的小狗配伴下，專(zhuān)心致志地坐在路邊用黃泥捏制各種的模型，而一兩天之后這些泥制的物件就會(huì)變成金屬鑄造品。小貝塞麥已經(jīng)表現(xiàn)出非凡機(jī)械技能和創(chuàng)造力，村子里的人們很快就慷慨地用“亨利大師”來(lái)稱(chēng)呼他。在上學(xué)的路上，孩子們會(huì)懷著敬仰的心情給貝塞麥讓路，大人們經(jīng)常疼愛(ài)地問(wèn)候一聲“早上好，亨利大師”。��

亨利大師的好奇心甚大。他父親生產(chǎn)的字模使用壽命比其它廠家的字模長(zhǎng)的多，其奧妙一直是貝塞麥所欲探查的。工廠中每?jī)蓚�(gè)月開(kāi)爐一回以煉制字模合金，為保密起見(jiàn)從不讓不相干者參觀。不過(guò)這難不倒貝塞麥，每當(dāng)開(kāi)爐之際，亨利大師總有辦法鉆進(jìn)車(chē)間藏在某個(gè)角落里，仔細(xì)觀看大塊金屬銻被破碎和鉛一起投入爐中的熔煉過(guò)程。飛濺的火花，生騰的煙氣，常嗆得貝塞麥咳嗽不止，大師因此被發(fā)現(xiàn)而遭驅(qū)逐。多次探查之后，貝塞麥終于發(fā)現(xiàn)熔煉過(guò)程中加入了少量錫和銅是其父生產(chǎn)的字模壽命較長(zhǎng)的原因。金屬中是否含有某些其它成分會(huì)造成金屬性質(zhì)的顯著不同的事實(shí)，對(duì)貝塞麥后來(lái)發(fā)明的影響是難以估價(jià)的。��

亨利大師不僅對(duì)金屬感興趣，對(duì)機(jī)械學(xué)更是情有獨(dú)鐘。除了父親的工廠，村里還有幾處貝塞麥留戀的地方。如果在父親的工廠中見(jiàn)不著他，那么在村子另一頭的四座磨房中的某一座中準(zhǔn)會(huì)發(fā)現(xiàn)貝塞麥。亨利大師經(jīng)常一連幾個(gè)小時(shí)不動(dòng)窩地在觀看水輪運(yùn)轉(zhuǎn)，琢磨著各個(gè)部件的機(jī)械原理，直到被家人找到為止。��

貝塞麥 - 初到倫敦

1830年，17歲的貝塞麥已經(jīng)長(zhǎng)成1.8m多高的小伙子，充滿(mǎn)了青春活力，尤其樂(lè)觀自信。在他眼里，任何事情只要下定決心去做，就會(huì)取得成功，前途是一片光明。就在這時(shí)，貝父決定重返倫敦，當(dāng)年3月4日，貝塞麥到了倫敦。當(dāng)時(shí)的倫敦號(hào)稱(chēng)世界之都，大廈林立，車(chē)水馬龍，名流匯集，繁盛無(wú)比，這里的一切在鄉(xiāng)村長(zhǎng)大的貝塞麥眼中簡(jiǎn)直就是神話中的阿拉伯之夜。一個(gè)全新的世界展現(xiàn)在面前，年輕的貝塞麥必須在這個(gè)新世界中找到自己的位置，掌握自己的命運(yùn)。��

初抵倫敦的第一周，貝塞麥憑其特有的好奇心和充沛精力，靠雙腳轉(zhuǎn)遍了全城的大街小巷。幾乎在街道的每個(gè)拐角處，貝塞麥都會(huì)發(fā)現(xiàn)前所未聞的事物。建設(shè)中的大廈，修理中的碼頭，喧鬧的廣場(chǎng)，寂靜的教堂，都留下了貝寒麥探詢(xún)的身影。早出晚歸的第一周很快就過(guò)去了，而未知的事物永遠(yuǎn)是無(wú)窮無(wú)盡的，貝塞麥第一次生產(chǎn)了失落感。在倫敦的茫茫人海中，貝塞麥感到了孤獨(dú)，沒(méi)有人知道他，沒(méi)有人對(duì)他笑臉相迎，沒(méi)有人給他讓路，再也沒(méi)有人由衷地問(wèn)候他“早上好，亨利大師”，他在查爾頓村所享有的禮遇一去不復(fù)返了。怎樣才能為人所知，獲得社會(huì)的承認(rèn)，贏得人們敬慕的笑臉，這些念頭一度占據(jù)了貝塞麥的大腦，令其傷感至極，思鄉(xiāng)之情不盡油然而生。貝塞麥的這種心理上的失落感，同樣會(huì)出現(xiàn)在20世界90年代那些剛剛考入大學(xué)的鄉(xiāng)村才子身上。在緊張繁重的學(xué)習(xí)壓力和同齡人集體生活的環(huán)境下，這種失落感會(huì)被較快地克服。貝塞麥當(dāng)時(shí)既無(wú)學(xué)業(yè)相壓，也無(wú)同齡人相伴，孤獨(dú)的他著實(shí)花費(fèi)了不少的努力才改變了自己的心態(tài)。��

倫敦成功人士的個(gè)人奮斗經(jīng)歷對(duì)貝塞麥的心態(tài)轉(zhuǎn)變起了很大的影響。貝塞麥沒(méi)有受過(guò)的高等教育，也沒(méi)有正規(guī)的職業(yè)培訓(xùn)，但有金屬和機(jī)械領(lǐng)域的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和強(qiáng)烈興趣，并已經(jīng)顯示出在這些方面的卓越才能。一番自我解剖之后，貝塞麥決定揚(yáng)長(zhǎng)避短，走金屬和機(jī)械方面的發(fā)明之路。這一決定對(duì)于他日后成為鋼鐵大師是至關(guān)重要的。

從事藝術(shù)鑄造到倫敦不久，偶然遇見(jiàn)的一個(gè)意大利人向貝塞麥展示了許多石膏勛章、徽章。貝塞麥一下子就被那些精美的藝術(shù)品吸引住了，便買(mǎi)了不少件，并把它們統(tǒng)統(tǒng)范鑄成金屬胎。他不滿(mǎn)足僅僅鑄造平面的藝術(shù)品，便試驗(yàn)?zāi)切��?fù)雜的立體物品，如植物和動(dòng)物。他把被復(fù)制物裹在范泥中在高溫下焙燒，有機(jī)質(zhì)構(gòu)成的被復(fù)制物被燒掉而留下型腔，澆入金屬，清除鑄范，即可獲得鑄造成品。但是，象玫瑰花等薄片類(lèi)物品，在清除范土?xí)r經(jīng)常遭到損壞。

他絞盡腦筋進(jìn)行試驗(yàn)，一個(gè)使用石灰石做范泥的念頭猛然閃現(xiàn)在貝塞麥的腦中。石灰石粉末制成的泥范，在高溫焙燒時(shí)發(fā)生化學(xué)變化，碳酸鈣轉(zhuǎn)變成為氧化鈣。澆鑄金屬后，把鑄范浸入水中，氧化鈣和水發(fā)生放熱反應(yīng)而膨脹脫落，從而徹底解決了范泥清除困難的問(wèn)題。用這一方法鑄出產(chǎn)品質(zhì)量極佳，花朵的紋脈清晰可見(jiàn)，就連細(xì)如針尖的花蕊也毫無(wú)損傷。在當(dāng)時(shí)，要想把植物標(biāo)本以其自然狀態(tài)保存下來(lái)是不可能的。植物學(xué)家們只滿(mǎn)足于以畫(huà)筆來(lái)描繪圖譜。貝塞麥認(rèn)為，使用他發(fā)明的精密鑄造方法，就可以選擇適當(dāng)尺寸的植物標(biāo)本制成鑄范。需要時(shí)只要把鑄范焙燒，澆鑄成型，一件完整保持標(biāo)本原貌的金屬?gòu)?fù)制品就到手了。

貝塞麥 - 發(fā)明背景

在十九世紀(jì)五十年代初的克里米亞戰(zhàn)爭(zhēng)（英法聯(lián)明對(duì)俄國(guó)之戰(zhàn)）時(shí)期，貝塞麥集中精力從事于發(fā)明一種新型來(lái)福式射彈，它可以在飛行的同時(shí)自身旋轉(zhuǎn)，因而可以保持一個(gè)更為穩(wěn)定的彈道。大炮上裝用這種炮彈，可以發(fā)射得更遠(yuǎn)更準(zhǔn)確。英國(guó)陸軍部很保守，對(duì)他的發(fā)明不感興趣，于是貝塞麥拿著他的發(fā)明找英國(guó)的盟友法車(chē)（貝塞麥?zhǔn)欠▏?guó)人的后裔，他父親是在法國(guó)革命爆發(fā)時(shí)移發(fā)到英國(guó)的）。

拿破三世對(duì)他的試驗(yàn)很感興趣，并鼓勵(lì)他做試驗(yàn)。然而他的這個(gè)炮彈頭必須要在大炮內(nèi)裝得很緊，否則火藥產(chǎn)生的膨脹氣體會(huì)從這個(gè)彈頭旁邊漏過(guò)去，使彈頭失去了使它旋轉(zhuǎn)的力量。一個(gè)法國(guó)大炮專(zhuān)家嘲笑的指出，大炮內(nèi)必須要有較大的壓力，這就很可能使這個(gè)武器-，沒(méi)有殺傷敵人，反倒毀來(lái)了使用武器的人。貝塞麥感到他的批評(píng)是正確的，于是著手研制一種有足夠強(qiáng)度的鐵，用來(lái)制造威力巨大的大炮。顯然，他所需要的正是鋼。但是鋼在當(dāng)時(shí)極為昂貴，實(shí)際上成了一種珍貴金屬。

從煉鐵爐煉出的鐵是“生鐵”，含碳很高。這種鐵極硬但很脆。生鐵中的碳，費(fèi)很大力氣排出后則形成一種可說(shuō)是純的“熟鐵”。這是一種韌性鐵（一點(diǎn)也不脆），可以把它鍛打成任何形狀，但是它很軟。含碳量介于熟鐵和生鐵之間的鋼，既堅(jiān)硬又有韌性。煉鋼所遇到的困難是，需得先將生鐵變成熟鐵，然后再往其中加入適量的碳。

貝塞麥 - 發(fā)明過(guò)程

貝塞麥思考了將生鐵變成熟鐵的方法。為了煉出熟鐵，他把經(jīng)過(guò)仔細(xì)稱(chēng)量的鐵礦石加進(jìn)生鐵中，再將此混合物加熱至熔融狀，此時(shí)鐵礦石中的氧原子則與生鐵中的碳原子化合而生成一氧化碳，此氣體逸出而被燒掉，留下的就是純鐵。除了利用鐵礦石（其主要成分為氧化鐵），還有沒(méi)有別的加氧方法把碳燒掉呢？為什么不能利用鼓風(fēng)直接通氧呢？一些反對(duì)的意見(jiàn)認(rèn)為冷空氣會(huì)使鐵水冷卻、凝固，從而使整個(gè)冶煉過(guò)程停止。

貝塞麥不聽(tīng)這些，堅(jiān)持做了試驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)事實(shí)和他們的意見(jiàn)正好相反。鼓入的空氣將碳燒掉，燃燒的熱不僅可以保持鐵呈熔融狀，而且確實(shí)提高了鐵水的溫度，因而不需要外界的燃料。貝塞麥發(fā)現(xiàn)把冶煉過(guò)程進(jìn)行到適當(dāng)?shù)臅r(shí)候就停下來(lái)，鋼就煉好了，用不著經(jīng)過(guò)熟鐵階段，也用不著花錢(qián)買(mǎi)燃料，而只需要用他從前做實(shí)驗(yàn)用的費(fèi)用的一部分即可煉出鋼來(lái)。

1856年他宣布了他的這一發(fā)現(xiàn)。一些煉鐵者表現(xiàn)出很高的熱情，并投資營(yíng)造“鼓風(fēng)爐”，不幸事情出了漏子，他們煉出的鋼質(zhì)量很差。貝塞麥遭到了痛斥，說(shuō)他是騙子。于是他重新進(jìn)行了試驗(yàn)。

原來(lái)，在他的最初試驗(yàn)中，用的是不含磷的礦石，但那些煉鐵者用的是含磷的礦石。礦石如果含磷，貝塞麥的方法就不能用。貝塞麥聲明了這點(diǎn)，但煉鐵者怕再上當(dāng)，沒(méi)有聽(tīng)他的。因此，貝塞麥借來(lái)了錢(qián)，于1860年在謝菲爾德建立起他自己的煉鋼廠。他從瑞典進(jìn)口了不含磷的鐵礦石，開(kāi)始以競(jìng)爭(zhēng)價(jià)格的十分之一出售他的優(yōu)質(zhì)鋼，沒(méi)有幾年他富裕起來(lái)，使那些煉鐵者看到了他的論點(diǎn)的力量。

1879年他被接納為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，就在那年，他提醒英國(guó)政府，他們?cè)谘赜盟�發(fā)明的那種沖壓法而未付酬勞。英國(guó)政府未付給他什么報(bào)酬，只是通過(guò)授予他爵位而承認(rèn)他的提醒是合理的。以貝塞麥和他的一些后繼人（如西門(mén)子，他進(jìn)一步改進(jìn)了煉鋼過(guò)程）為起點(diǎn)，開(kāi)始了生產(chǎn)廉價(jià)鋼的。喧就意味著遠(yuǎn)洋巨輪、鋼骨架的摩天大廈、巨型吊橋的到來(lái)。貝塞麥并沒(méi)有發(fā)明鋼，但他卻使得每個(gè)人都用上了鋼。后來(lái)，還有圣克萊爾·德維爾也仿效貝塞麥那樣，展開(kāi)了一系列的試驗(yàn)活動(dòng)，其目的在于生產(chǎn)出一種與鋼性質(zhì)量為接近而具有競(jìng)爭(zhēng)力的金屬。

貝塞麥 - 發(fā)明遭遇

英國(guó)發(fā)明家貝塞麥寫(xiě)道：“我的發(fā)明是：如果把空氣或氧氣吹到足夠數(shù)量的鐵水中，那么它會(huì)引起液態(tài)金屬的強(qiáng)烈燃燒，并維持和升高溫度，使金屬在不用燃料的情況下保持液態(tài)，并除去碳（部分）和磷、硫，把鐵變成鋼……”他按著這一原理，自己進(jìn)行了第一次實(shí)驗(yàn)。這次小型的實(shí)驗(yàn)是完全成功的，他高興極了。

為了把實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展到可進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模，他接著又設(shè)計(jì)了一臺(tái)1米多高、內(nèi)部襯有耐火磚的轉(zhuǎn)爐，并附加了一臺(tái)強(qiáng)力鼓風(fēng)機(jī)。他反復(fù)地檢查著自己創(chuàng)造的梨形怪物，認(rèn)為“轉(zhuǎn)爐的容積和高度好像是足夠的”。他左看右看，覺(jué)得“看起來(lái)不會(huì)有什么問(wèn)題”，他估計(jì)“除了熱的氣體和不多的火星兒之外，不會(huì)有什么東西從轉(zhuǎn)爐里飛出來(lái)……”于是，他打開(kāi)了鼓風(fēng)機(jī)！鐵水溫度果然像他想象的那樣，逐漸升了上來(lái)。

“如果成功了，就將是一項(xiàng)世界新發(fā)明……”他滿(mǎn)懷希望地想著，欣賞著自己的這一梨形杰作，連震耳欲聾的鼓風(fēng)機(jī)噪聲都似乎變成了悅耳的提琴曲。但是，當(dāng)鼓風(fēng)操作進(jìn)入第10分鐘以后，這“樂(lè)章”就“跑調(diào)”了。從轉(zhuǎn)爐中噴出的火星開(kāi)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(gè)危險(xiǎn)的火的噴泉。

他開(kāi)始想到逃跑，但已經(jīng)來(lái)不及了――那噴火的噴泉邊噴邊發(fā)出悶啞的“砰砰”聲，火柱形狀也已與爐口一般粗大。這真像外祖父講過(guò)的維蘇威火山爆發(fā)！貝塞麥邊想著死去多年的外祖父，邊蜷縮在角落里看著。他明白，這時(shí)候是什么事情都可能發(fā)生的，無(wú)論是轉(zhuǎn)爐爆炸還是鐵水淋頭，哪樣都會(huì)使他遭到滅頂之災(zāi)！他心里祈禱著：上帝啊，該不會(huì)讓我在這近2000度的高溫中變成燒雞吧？

好像過(guò)了好久好久，火山漸漸熄滅下來(lái)，剛才那些想想也使他發(fā)抖的事，竟一件也沒(méi)有發(fā)生。貝塞麥很快投入了新的研究，他不斷改進(jìn)自己的杰作，終于發(fā)明了以他名字命名的煉鋼轉(zhuǎn)爐，使世界煉鋼史，翻開(kāi)了新的一頁(yè)。

貝塞麥 - 轉(zhuǎn)爐煉鋼

轉(zhuǎn)爐，現(xiàn)代煉鋼最重要的設(shè)備之一，其爐體的兩旁有橫軸，生產(chǎn)操作時(shí)用機(jī)械傾動(dòng)設(shè)備使?fàn)t體圍繞著橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)，針對(duì)這種特點(diǎn)人們稱(chēng)之為轉(zhuǎn)爐。最早的轉(zhuǎn)爐是英國(guó)發(fā)明家亨利·貝塞麥（HenryBessemer）發(fā)明的，直接導(dǎo)致他尋找新煉鋼方法的契機(jī)是軍備和戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。1854年底，在阿薩斯諾靶場(chǎng)試射貝塞麥研制的新型炮彈時(shí)，軍官們擔(dān)心：用生鐵鑄造的舊炮發(fā)射這種新型炮彈，它是否承受得了炮彈的爆炸力，貝塞麥回憶說(shuō)：“這是導(dǎo)致他考慮去尋找新煉鋼方法的一個(gè)火花�！�

在當(dāng)時(shí)，隨著工業(yè)革命的勝利，工場(chǎng)手工業(yè)轉(zhuǎn)向了機(jī)器大工業(yè)。機(jī)器的大量發(fā)明和廣泛使用，使鋼鐵成了最基本的工業(yè)材料。從前的煉鋼方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足工業(yè)和技術(shù)發(fā)展的急需，尋找新煉鋼法最早獲得成就的是美國(guó)的威廉·凱利（WilliamKelly）19世紀(jì)40年代末他在自己開(kāi)辦的工廠里發(fā)現(xiàn)，精煉生鐵時(shí)，少加一些木炭，多往爐內(nèi)鼓進(jìn)些空氣，能使?fàn)t溫升高。此法不僅節(jié)約了木炭，而且可以把鐵煉成鋼。1851年凱利建成了新的煉鋼爐，但他嚴(yán)格保密，不向外公布，因此使得貝塞麥成為了最先公布轉(zhuǎn)爐煉鋼法的發(fā)明家。

1855年貝塞麥設(shè)計(jì)了一個(gè)爐子，高約1.22米，系固定式的垂直容器，下部有6個(gè)風(fēng)口，可加入熔融生鐵約350公斤。試驗(yàn)時(shí)人們對(duì)此表示極大的懷疑。就連參加實(shí)驗(yàn)的工匠們都警告他說(shuō)，不加焦炭光吹空氣，會(huì)使鐵水在爐中凝固。但是，從爐底鼓進(jìn)空氣后，情況出人意料。首先將鐵水中的錳和硅氧化，形成褐色煙霧逸出，在這期間，鐵水中的碳也被氧化成二氧化碳。爐溫從倒入鐵水時(shí)的135℃大約上升到1600℃，反應(yīng)非常劇烈，像火山爆發(fā)一樣。整個(gè)過(guò)程約30分鐘，不需要任何燃料，就可以煉一爐鋼。接著，他將煉鋼爐從固定式結(jié)構(gòu)改為可向一側(cè)傾倒，以使煉好的鋼水易于倒出。這樣，煉鋼爐成為可轉(zhuǎn)動(dòng)的爐子，即轉(zhuǎn)爐。1857年貝塞麥取得了這項(xiàng)發(fā)明的專(zhuān)利。

貝塞麥 - 轉(zhuǎn)爐改進(jìn)

氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐（與貝塞麥發(fā)明的底部吹空氣的轉(zhuǎn)爐稍有不同）。轉(zhuǎn)爐煉鋼三階段：1、裝料；2、.吹入氧氣熔煉；3、出鋼。

貝塞麥的發(fā)明，引起世界各國(guó)的興趣，紛紛申請(qǐng)采用該法生產(chǎn)的專(zhuān)利。但是很快就出現(xiàn)了問(wèn)題，不少鋼鐵企業(yè)用此法煉出的鋼太脆，一擊就碎，原因是礦石中含磷較高。而貝塞麥實(shí)驗(yàn)用的礦石恰巧含磷較低。貝塞麥花了很大精力試圖解決這一問(wèn)題，但未能取得成效，此法只限于吹煉含磷少的生鐵。

磷的問(wèn)題是20多年后由英國(guó)人托馬斯解決的。他發(fā)現(xiàn)石灰石能使鐵水脫磷，但必須把貝塞麥轉(zhuǎn)爐原先的酸性硅酸質(zhì)爐襯改為堿性爐襯。1877年托馬斯利用一個(gè)星期天的時(shí)間在南威爾煉鋼廠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，用堿性耐火磚砌襯，在轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中與鼓風(fēng)的同時(shí)添加石灰石使?fàn)t渣成為高堿性，結(jié)果煉出了脫磷的鋼，獲得了成功。

第二次世界大戰(zhàn)后，不少?lài)?guó)家開(kāi)始實(shí)驗(yàn)用純氧代替空氣煉鋼。1948年奧地利首先取得了技術(shù)突破。此法是把生鐵水與廢鋼混合，倒入轉(zhuǎn)爐中，然后吹氧，將碳與雜質(zhì)迅速燒掉。用這種方法煉出的鋼，質(zhì)量可與平爐煉出的鋼相媲美，所需時(shí)間卻只有平爐的十分之一。直至今天，轉(zhuǎn)爐煉鋼法仍是最重要的煉鋼方法之一。

國(guó)際鋼鐵協(xié)會(huì)(IISI)2006年1月18日公布了2005年全世界粗鋼產(chǎn)量。2005年世界粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)了5.9%，總量達(dá)到11.294億噸。中國(guó)的粗鋼產(chǎn)量達(dá)到3.494億噸，增長(zhǎng)率為24.6%。從貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法的推出至今短短一百五十年，世界煉鋼能有如此驚人的產(chǎn)量，確是一件令人感慨的事。

貝塞麥 - 煉鐵方法

將鐵練成鋼主要用兩種方法：一種叫貝塞麥法，一種叫平爐煉鋼法。

貝塞麥法

貝塞麥于1856年將以他的名字命名的煉鋼法首次宣告于眾。在貝塞麥法中，通過(guò)向鐵水吹風(fēng)，將鐵中雜質(zhì)燒掉�？諝庵械难鹾筒糠骤F結(jié)合產(chǎn)生“氧化鐵”。氧化鐵又將硅、錳氧化，生成的物質(zhì)和氧化鐵一起形成爐渣。氧化鐵還和碳化合，產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳煤氣。這就是為什么說(shuō)這種方法叫氧化法的。硅、錳、碳都被氧化了。這

些雜質(zhì)變成爐渣或煤氣時(shí)，就可使之與鐵分離。倒出來(lái)的金屬就是鋼。

貝塞麥法用的爐子叫轉(zhuǎn)爐。爐子的外殼由鋼板制成。里面襯有一層耐火磚。轉(zhuǎn)爐向一邊傾斜，熔鐵從頂部倒進(jìn)去。然后再將轉(zhuǎn)爐豎起�？諝鈴霓D(zhuǎn)爐底部的風(fēng)眼中吹進(jìn)。這叫“吹煉�？諝鈮哼M(jìn)鐵水。氧化過(guò)程開(kāi)始。氧化過(guò)程產(chǎn)生熱。溫度從開(kāi)始的1300℃上升到后來(lái)的1600℃。不從外部加熱。

（貝塞表當(dāng)時(shí)還不知道怎樣從鐵里除磷．磷是鋼中的一種雜質(zhì)。1878年，石灰石和熔鐵第一次一起倒進(jìn)轉(zhuǎn)妒頂部，耐火磚爐襯也參進(jìn)了白云石。石灰石、白云石與磷化合變成爐渣。正如你在前面已經(jīng)讀到的，在鋼水流進(jìn)鋼水桶之前，熔渣就已從轉(zhuǎn)爐倒出。）

在轉(zhuǎn)爐里冶煉時(shí)．所有的碳都從鐵中清除。但是鋼里沒(méi)有一點(diǎn)碳，就太脆了，不好用。而且在轉(zhuǎn)爐中冶煉時(shí)，鋼中已形成了一些氧化物和氣休。這些東西必須除去。為了在鋼中加進(jìn)必要數(shù)量的碳，除去不需要的氧化物和氣體，人們?cè)阡撍畯霓D(zhuǎn)爐倒進(jìn)鋼水桶時(shí)，放進(jìn)一些鐵鋁合金。

平爐法

在貝塞麥法煉鋼中，大量的熱能被浪費(fèi)掉了。它被白白燒掉，在貝塞麥轉(zhuǎn)爐頂部形成很高的火焰。貝塞麥轉(zhuǎn)爐開(kāi)始使用不久，名叫西門(mén)子的兩兄弟發(fā)現(xiàn)了一種節(jié)的煉鋼熱能的方法。這種熱能在煉鋼過(guò)程中可重新利用。這種方法叫平爐法。

鐵和廢鋼裝進(jìn)平爐。用的燃料是煤氣和熱空氣。它們從進(jìn)氣口進(jìn)入平爐一側(cè)。煤氣和熱空氣在爐膛上部結(jié)合，猛烈燃燒，生成一種熱煤氣。熱煤氣從爐子另一側(cè)的口子導(dǎo)出爐外，并導(dǎo)入另一對(duì)加熱室，室內(nèi)砌滿(mǎn)了空心方格式的磚堆。熱煤氣加熱磚塊。當(dāng)磚塊溫度升得很高時(shí)，煤氣和空氣流動(dòng)方向倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。煤氣和熱空氣通過(guò)已被加熱了的磚室導(dǎo)入平爐，熱煤氣則從平爐引出，去加熱另一對(duì)格子磚室。

因此，當(dāng)煤氣和空氣進(jìn)入平爐時(shí)．它們的溫度已經(jīng)很高了。熱煤氣并末浪費(fèi)。它被重新利用。用它加熱磚室，然后將煤氣和空氣引入通過(guò)這些磚室。

貝塞麥 - 金屬文明

人類(lèi)在使用金屬以前，很早就懂得種植糧食。飼養(yǎng)動(dòng)物，建造房子，造作盆罐和磨制石器。金屬加工并不是人類(lèi)所熟悉的第一項(xiàng)工藝。但了解金屬，使用金屬，對(duì)形成我們現(xiàn)代的物質(zhì)文明極為重要。

首先使用金屬的人認(rèn)識(shí)到，金屬是一種光亮堅(jiān)硬的物質(zhì)，易于制成各種有用的形狀。所有金屬看來(lái)都很重，例如鐵，它幾乎有花崗石三倍那樣重。要是一個(gè)金屬工匠同時(shí)又是一個(gè)獵人，或是一個(gè)戰(zhàn)士的話，他對(duì)于金屬武器的鋒利和耐用定會(huì)感到滿(mǎn)意。制作木、石器物的工匠發(fā)現(xiàn)，金屬切削工具使他們的工作省力。人類(lèi)學(xué)會(huì)了取火，后來(lái)又學(xué)會(huì)了建造冶金爐，爐溫高到能夠熔化他們使用的各種金屬。他們發(fā)現(xiàn)熔化的金屬能倒進(jìn)石頭或陶土的�？桌铮�凝成固體。于是金屬就會(huì)變成和�？滓粯拥男螤睢＝饘俚倪@種液化成型的程序叫澆鑄。

人們學(xué)會(huì)將一些金屬混合制成合金。這種合金有時(shí)比用來(lái)合成它的金屬更為堅(jiān)硬。很可能最早制成的合金是青銅。這種青銅是在銅內(nèi)加進(jìn)約十分之一的錫制成的。錫的分量加大，青銅的硬度也加大。如果用的錫少，青銅的硬度減小。所以人們煉制青銅時(shí)根據(jù)用途加進(jìn)不同分量的錫。來(lái)到不列顛的羅馬人常用鐵和青銅制造武器、工具和農(nóng)具矛用銅作器皿和裝飾品，用鉛作水管，澡盆和棺槨，用錫和金銀作裝飾品，用銀、黃銅、青銅鑄造錢(qián)幣。人們稱(chēng)金、銀為“貴金屬”，因?yàn)榻疸y長(zhǎng)時(shí)間放在空氣中不會(huì)失去光澤，經(jīng)過(guò)多次熔煉也不會(huì)減輕多少重量。所以常用這兩種金屬制造珍寶飾物，鑄造錢(qián)幣。它們成為財(cái)富的計(jì)量單位。人們聚積金、銀使自己變富。他們不用這種“貴金屬”去制作其它東西。他們把所有用來(lái)制作器物的其他金屬稱(chēng)做“賤金屬”。這些踐金屬包括錫、鉛、銅，鐵。

所有金屬都有一些相似之處。有些人以為他們能將一種金屬變?yōu)榱硗庖环N金屬。為了致富，他們想將賤金屬變?yōu)橘F金屬．他們做了許多試驗(yàn)，試圖改變金屬。這種人叫做“煉金術(shù)士”。他們把自己的試驗(yàn)稱(chēng)為“煉金術(shù)學(xué)，。不過(guò)這些試驗(yàn)都失敗了，但是冶金工人進(jìn)行了許多成功的試驗(yàn)。他們學(xué)會(huì)了怎樣把礦石和木炭一起放在火里或爐子里熔煉，使礦石變?yōu)榻饘�。他們找出了哪種礦石可以熔煉，要經(jīng)過(guò)多少工序才能把它們變成金屬。后來(lái)，人們又學(xué)會(huì)了怎樣建造爐型更大、效率更高的冶金爐，煉出更多的金屬。200年前英國(guó)每年鐵的總產(chǎn)量只有17,000噸。120年前，年產(chǎn)達(dá)到600,000噸。到1952年．總產(chǎn)量超過(guò)一千萬(wàn)噸。

1856年，一個(gè)叫亨利·貝塞麥的人把他所發(fā)現(xiàn)的關(guān)于怎樣把大量的生鐵煉成鋼的一種方法告訴人們。不久，又一個(gè)叫查爾斯·西門(mén)子的人發(fā)現(xiàn)了另一種好的煉鋼方法。鋼在建造橋梁、鐵軌、船只、槍炮上特別有用，后來(lái)在汽車(chē)生產(chǎn)上也特別有用。金屬冶煉技術(shù)發(fā)展成為一門(mén)科學(xué)，叫冶金學(xué)。1861年，索比教授開(kāi)始用顯微鏡考察金屬，開(kāi)創(chuàng)了冶金學(xué)的一個(gè)分支—金相學(xué)。索比教授研究金屬的性能，研究他們的熔點(diǎn)、強(qiáng)度和硬度。一種叫做鋁的新的輕金屬被發(fā)現(xiàn)了。人們?cè)阡摾飺竭M(jìn)一些鎳，形成一種合金鋼，它在許多方面比普通鋼更好。

過(guò)去，人們生活在石器時(shí)代，青銅時(shí)代，或鐵器時(shí)代，這些時(shí)代是根據(jù)當(dāng)時(shí)所用的一種新的材料命名的。今天，我們使用著多種不同類(lèi)型的材料。冶金學(xué)家就是決定什么材抖最適合于做什么用的科學(xué)家。我們的時(shí)代可以稱(chēng)為“早期科學(xué)時(shí)代”。

貝塞麥 - 主要著作

《論不用燃料煉制可鍛鐵和鋼》

《可鍛鐵和鋼煉制》

《貝塞麥轉(zhuǎn)爐早起形式》

《可鍛鐵板或鋼板直接連續(xù)鑄造》

貝塞麥 - 參考資料

1、http://baike.baidu.com/view/474928.htm

2、http://www.haofile.com/wwfy/105.htm